BRPI0617094A2

BRPI0617094A2 - célula possuindo sensor de calor irreversìvel

Info

Publication number: BRPI0617094A2
Application number: BRPI0617094-3A
Authority: BR
Inventors: Jeong-O Moon; Seog-Jin Yoon; Soon-Kwang Jung
Original assignee: Lg Chemical Ltd
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2006-08-29
Publication date: 2012-04-17
Also published as: EP1920483A1; EP1920483A4; EP1920483B1; CN101253640A; WO2007027046A1; TW200735439A; KR20070026105A; BRPI0617094B1; DE602006008484D1; TWI341606B; US20070054178A1; BRPI0617094B8; KR100838963B1; CN101253640B

Abstract

CéLULA POSSUINDO SENSOR DE CALOR IRREVERSìVEL .A presente invenção descreve uma bateria que possui um sensor de calor, e mais específícamente uma bateria que possui um sensor de calor irreversível capaz de indicar variação de temperatura de dois ou mais níveis, ou três ou mais níveis se necessário.

Description

"CELULA POSSUINDO SENSOR DE CALOR IRREVERSÍVEL"

Campo da Invenção

A presente invenção está relacionada a uma bateria que possui um sensor de calor, e mais especificamente, a uma bateria que possui um sensor de calor irreversível, capaz de indicar variação de temperatura de dois ou mais níveis, preferivelmente três ou mais níveis. 0 sensor de calor da presente invenção está sujeito à variação de indicação de dois ou mais níveis de acordo com a temperatura, mas não permite que a indicação variada volte a um estado original, embora a temperatura retorne a um estado original. Como resultado, é possível verificar facilmente a história de impacto de calor da bateria que possui o sensor de calor.

Técnica Anterior

Hoje em dia, várias baterias são amplamente usadas em diversos bens eletrônicos, e assim os consumidores normais, com falta de reconhecimento sobre a bateria são exigidos a reconhecer um perigo da bateria. Especialmente, quando uma bateria, tendo sido exposta a condições inseguras pelo menos uma vez, continua sendo usada, o perigo aumenta na proporção de um período de tempo de uso. Com relação à segurança, perigo, e semelhantes, é necessário saber a história sobre se a bateria que está em uso atualmente já foi exposta a condições inseguras.

A bateria tem vários fatores perigosos tais como sobrecarga, super-descarga, super-aquecimento, e assim por diante. Dentre eles, o super-aquecimento da bateria é diretamente envolvido com a segurança da própria bateria, especificamente com relação à explosão ou incêndio.

No campo da bateria, especialmente em uma bateria secundária, mais especialmente em uma bateria de íon-lítio, é muito importante garantir uma temperatura segura da bateria.

Quando a temperatura da bateria secundária aumenta, e assim a bateria secundária é sujeita ao impacto de calor, isto tem uma influência adversa em um eletrólito, eletrodos, etc., que constituem a bateria. Como um resultado, há possibilidade de um impedimento no desempenho da bateria. Em alguns casos, pode ser causada operação ruim ou errada de um circuito de proteção, ou um dispositivo para proteger a bateria. Conseqüentemente, embora seja possível usar a bateria que sofreu o impacto de calor, a bateria pode ser considerada como tendo um problema de segurança sério.

Adicionalmente, esta bateria insegura pode ser considerada como tendo alto perigo de explosão ou incêndio.

Como tal, embora a bateria possa ser usada atualmente, é muito importante no aspecto de desempenho e segurança da bateria, verificar se a bateria foi sujeita a um choque de calor, isto é, um impacto de calor, no passado. Adicionalmente, a história de impacto de calor da bateria é intimamente pertinente a uma expectativa de vida da bateria.

Os métodos convencionais para conferir a variação de temperatura da bateria são mostrados a seguir.

Como um exemplo, um pacote de bateria que possui um dispositivo para indicar a temperatura interna da bateria é descrito no pedido de patente japonês ainda não examinado No. 1995-014562.

Adicionalmente, uma bateria que possua um dispositivo de indicação de temperatura para mostrar uma temperatura de operação do mesmo, é descrito no pedido de patente japonês ainda não examinado No. 1995-320709, nos quais a atenção de um usuário pode ser alertada, informando a temperatura de operação da bateria. Por exemplo, um sinal de "ótimo estado" é apresentado à temperatura ambiente, e outro sinal de "redução de expectativa de vida" é apresentado à baixa temperatura. Assim, o usuário da bateria pode ser lembrado para prestar atenção à bateria.

Porém, todos os dispositivos de indicação de temperatura convencionais, são dispositivos de indicação reversíveis. Conseqüentemente, quando a temperatura voltar novamente a um estado original, a indicação do dispositivo de indicação de temperatura retorna a um estado original. Conseqüentemente, é impossível verificar a história de impacto de calor da bateria.

Enquanto isso, uma bateria que possui um detector de temperatura irreversível é descrita no pedido de patente coreano No. 2000-06684. Porém, um detector de temperatura cuja cor é mudada a uma temperatura especifica é empregado à bateria, de modo que é impossível verificar a história de impacto de calor de acordo com a variação de temperatura.

Desta maneira, nas soluções convencionais não é fácil de verificar a história de impacto de calor em várias temperaturas.

Descrição da Invenção

Por esta razão, os inventores da presente invenção estudaram um método capaz de conferir facilmente a história de impacto de calor da bateria, como um barômetro de segurança ou perigo da bateria. Como resultado, eles descobriram que a história de impacto de calor da bateria poderia ser facilmente verificada ao prover à bateria um sensor de calor irreversível, particularmente capaz de indicar variação de temperatura de dois ou mais níveis.

Então, é um objetivo da presente invenção prover uma bateria capaz de exibir facilmente uma história de impacto de calor.

É outro objetivo da presente invenção prover uma bateria que possui um sensor de calor irreversível.

De acordo com um aspecto da presente invenção, é provida uma bateria que possui um sensor de calor irreversível, capaz de indicar variação de temperatura de dois ou mais níveis.

O sensor de calor irreversível da presente invenção é sujeito à variação de indicação quando a temperatura é variada, e então mantém a indicação variada embora a temperatura variada retorne para um estado original. O sensor de calor irreversível tem variação de indicação de dois ou mais níveis, sendo indicado a duas ou mais temperaturas diferentes. Como resultado, quando o sensor de calor irreversível for usado, a história de impacto de calor através da variação de temperatura de dois ou mais níveis, pode ser conferida. Se necessário, pode ser usado um sensor de calor irreversível sujeito à variação de indicação em três ou mais temperaturas diferentes. Assim, a história de impacto de calor da variação de temperatura de três ou mais níveis pode ser verificada. O sensor de calor irreversível pode ser aplicado de forma proveitosa em uma bateria secundária recarregável, especialmente uma bateria secundária de íon-lítio.

Neste relatório, um sensor de calor refere-se a um dispositivo capaz de detectar e indicar variação de calor ou temperatura. Por exemplo, o sensor de calor pode ser produzido a partir de uma substância cuja cor varia, dependendo da temperatura para indicar a variação de temperatura. Em outras palavras, um sensor de calor que expressa a variação da temperatura através de variação de cor, dependendo da temperatura, pode ser usado na presente invenção. Um exemplo do sensor de calor inclui um par termoelemento. Preferivelmente, o sensor de calor produzido a partir da substância cuja cor varia dependendo da temperatura, pode ser aplicado facilmente à bateria de acordo com a presente invenção.

O sensor de calor da presente invenção é irreversível em relação à indicação da variação de temperatura. Isto é, o sensor de calor varia a indicação em uma temperatura específica, e então não se recupera da indicação variada, embora a temperatura retorne a seu estado original. Adicionalmente, o sensor de calor possui a variação de indicação de dois ou mais níveis. Em outras palavras, o sensor de calor pode indicar a variação de temperatura de dois ou mais níveis, em que a indicação é variada em duas ou mais temperaturas diferentes, a indicação depois da variação é distinta daquela antes da variação, e embora a temperatura seja recuperada, a indicação depois da variação não retorna àquela antes de variação novamente. Neste relatório, este sensor de calor é chamado como um "sensor de calor irreversível capaz de indicar variação de temperatura de dois ou mais níveis". Mais preferivelmente, o sensor de calor é um sensor de calor irreversível capaz de indicar variação de temperatura de três ou mais níveis, verificando assim a história de impacto de calor em maiores detalhes.

Exemplos do sensor de calor incluem, mas não estão limitados a, um papel térmico, um creiom sensível à temperatura, uma película sensível à temperatura, e semelhantes. De acordo com um aspecto da presente invenção, o sensor de calor produzido a partir de uma tinta sensível à temperatura, por exemplo, uma marcação com tinta sensível à temperatura, preferivelmente uma tinta sensível à temperatura irreversível, pode ser usada uma cor, a qual varia a uma temperatura específica. Por exemplo, pode ser usado o sensor de calor produzido pela aplicação da tinta sensível à temperatura em um substrato.

Neste relatório, a tinta sensível à temperatura é uma tinta produzida por uso de uma composição cuja cor varia em uma determinada temperatura, e assim permite que um usuário reconheça a variação de temperatura. Esta tinta sensível à temperatura também é chamada de uma tinta de medida de temperatura ou um termo-cor. A tinta sensível à temperatura é classificada em uma tinta sensível à temperatura reversível, que muda sua cor pelo aquecimento e retorna a uma cor original ao esfriar, e uma tinta sensível à temperatura irreversível, que muda sua cor pelo aquecimento, mas não retorna a uma cor original ao esfriar. Na presente invenção, é usada a tinta sensível à temperatura irreversível. Então, de acordo com um aspecto da presente invenção, um sensor de calor irreversível formado pela aplicação da tinta sensível à temperatura irreversível, uma cor, a qual varia dependendo da temperatura, mas a cor, uma vez variada, não retorna novamente a sua cor original, pode ser usado em um substrato.

Uma faixa da temperatura na qual a cor da tinta sensível à temperatura é mudada pode ser ajustada se necessário. Na presente invenção, pode ser usada uma tinta sensível à temperatura que muda sua cor dentro de uma faixa de temperatura de aproximadamente 35 a 150°C. Uma temperatura a qual uma cor da tinta sensível à temperatura é variada,é chamado de um ponto de mudança de cor. Normalmente, a tinta sensível à temperatura convencional possui um ponto de mudança de cor. Entretanto, a presente invenção é adaptada para permitir que a tinta sensível à temperatura tenha dois ou mais pontos de mudança de cor, e assim verificar a história de impacto de calor da bateria pelo sensor de calor produzido pelo uso desta tinta sensível à temperatura. A tinta sensível à temperatura muda sua cor por uma mudança óptica de um composto de componente, por exemplo, uma mudança em uma estrutura cristalina, uma mudança de pH, decomposição térmica dos componentes, uma mudança em um número de elétrons entre um aceitante e doador de elétrons, e assim por diante.

Conseqüentemente, como um exemplo da tinta sensível à temperatura, se a tinta sensível a temperatura possui estruturas cristalinas diferentes em duas ou mais temperaturas diferentes, a tinta sensível à temperatura pode mudar sua cor, pelo menos duas vezes.

Como outro exemplo da tinta sensível à temperatura, se dois ou mais componentes que têm temperaturas térmicas de decomposição diferentes estiverem misturados na tinta sensível à temperatura, a decomposição térmica ocorrerá em duas ou mais temperaturas diferentes. Como resultado, a tinta sensível à temperatura pode mudar sua cor em duas ou mais temperaturas diferentes.

O número de elétrons entre o aceitante e doador de elétrons ou a estrutura cristalina são mudadas em duas ou mais temperaturas diferentes, a tinta sensível à temperatura também pode mudar sua cor em duas ou mais temperaturas diferentes.

Por exemplo, se a tinta sensível à temperatura mudar sua cor em duas temperaturas diferentes, possui dois pontos de variação de temperatura, e a tinta sensível à temperatura tem três cores no total; uma antes da mudança de cor, uma depois da primeira mudança de cor, e uma depois da segunda mudança de cor.

No caso de usar esta tinta sensível à temperatura, pode ser produzido o sensor de calor que possui variação de indicação irreversível de dois níveis.

Além disso, pode ser usada tinta sensível à temperatura cujo tom de cor varia, dependendo da temperatura. Por exemplo, quando o sensor de calor é produzido por uso da tinta sensível à temperatura cuja cor torna-se forte ou fraca conforme a temperatura torna-se alta, a história de impacto de calor pode ser verificada pela comparação dos tons de cor. De modo a comparar os tons de cor, é provida uma amostra de referência mostrando as temperaturas de acordo com o tom de cor. Assim, o tom de cor e a história de variação de temperatura do sensor de calor podem ser verificados, de forma que a história de impacto de calor da bateria pode ser verificada.

Um método de produzir o sensor de calor usando a tinta sensível à temperatura inclui um método de aplicar a tinta sensível à temperatura sobre um substrato para o sensor de calor.

Qualquer aplicação pode ser usada. Por exemplo, pode ser usado revestimento ou impressão.

Como o substrato para o sensor de calor, qualquer substrato pode ser usado, contanto que a tinta sensível à temperatura possa ser juntada ao substrato. Conseqüentemente, pode ser usado um papel, tecido, plástico, vidro, metal, etc..

O sensor de calor irreversível pode ser formado pela disposição de duas ou mais tintas sensíveis à temperatura diferente em paralelo. Por exemplo, como um método de produzir a tinta sensível à temperatura que possui dois ou mais pontos mudança de cor, duas ou mais tintas sensíveis à temperatura, cada uma tendo um único ponto de mudança de cor, respectivamente, podem ser dispostas em paralelo. De modo a usar duas ou mais tintas sensíveis à temperatura, cada uma tendo um único ponto de mudança de cor em paralelo, um substrato de sensor de calor, por exemplo, um substrato de papel ou de plástico, é dividido em duas ou mais áreas, e a seguir, cada tinta sensível à temperatura é aplicada a cada área. Assim, é produzido o sensor de calor.

Entretanto, pode ser usada uma mistura de duas ou mais tintas sensíveis à temperatura, cada uma das quais tendo um único ponto de mudança de cor.

Quando a mistura de duas ou mais tintas sensíveis à temperatura são usadas, não há nenhuma limitação, contanto que nenhuma reação química seja gerada enquanto as duas ou mais tintas sensíveis à temperatura são misturadas. Considerando que cada uma das tintas sensíveis à temperatura muda sua cor por uma mudança em uma estrutura cristalina, uma mudança de pH, decomposição térmica de componentes de tinta sensíveis à temperatura, uma mudança em um número de elétrons entre um aceitante e doador de elétrons, e assim por diante, porque cada uma das tintas sensíveis à temperatura pode influenciar a mudança de cor da outra tinta sensível à temperatura pela mistura, o ponto de mudança de cor da tinta sensível à temperatura misturada pode ser diferente de cada ponto de mudança de cor da tinta sensível à temperatura individual, antes de misturar. Conseqüentemente, quando as tintas sensíveis à temperatura são misturadas, é necessário verificar o ponto de mudança de cor da tinta sensível à temperatura misturada, antes de sua aplicação.

Entretanto, para preparar uma tinta sensível à temperatura, dois ou mais pigmentos sensíveis à temperatura podem ser combinados, obtendo assim uma cor diferente. Adicionalmente, um pigmento sensível à temperatura e um pigmento ordinário são combinados, obtendo assim, uma cor diferente.

Por exemplo, quando o pigmento sensível à temperatura e o pigmento ordinário são misturados, é possível que uma cor misturada seja desenvolvida quando a temperatura não é aumentada, e também é possível que uma cor do pigmento sensível à temperatura desapareça e apenas uma cor do pigmento ordinário seja desenvolvida quando temperatura for aumentada.

Adicionalmente, três pigmentos sensíveis à temperatura entre os quais exista uma diferença de temperatura são combinados, produzindo assim outro resultado. Por exemplo, quando os pigmentos sensíveis à temperatura que têm pontos mudança de cor de 40°C, 70°C e 100°C, são combinados, é possível que lhes seja permitido mudar uma cor em uma temperatura de cerca de 60°C, mudar outra cor em uma temperatura de cerca de 80°C, e ainda mudar outra cor em uma temperatura de cerca de 100°C.

Além disso, se necessário, pode ser preparada uma mistura dos pigmentos sensíveis à temperatura tendo várias cores ou mudando sua cor em várias temperaturas.

Em geral, o pigmento sensível à temperatura tem uma expectativa de vida de cerca de 2 anos. Conseqüentemente, depois de 2 anos, o sensor de calor é adaptado para ser substituído por um novo.

Pode ser usado o pigmento sensível à temperatura disponível no mercado. Adicionalmente, pode ser usada uma mistura de pigmentos sensíveis à temperatura disponíveis no mercado. Entretanto, também pode ser usado pigmento sensível à temperatura, um tom de cor que varia dependendo da temperatura, disponível no mercado. Por exemplo, este pigmento sensível à temperatura inclui um produto cuja cor é mudada na cor mais escura em uma temperatura de cerca de 36°C, em uma cor clara quando temperatura é variada, e na cor mais clara em uma temperatura de cerca de 60°C.

Para referência, outro exemplo capaz de detectar temperatura inclui um fusível térmico. 0 fusível térmico não mostra nenhuma indicação quando é influenciado abaixo de uma temperatura operacional. Como resultado, embora o impacto de calor que ocorre abaixo de uma temperatura operacional do fusível térmico possa influenciar a segurança da bateria, o fusível térmico não mostra nenhuma indicação com relação a tal impacto de calor. Conseqüentemente, há uma possibilidade de usar a bateria novamente sob a situação em que a bateria possa estar danificada.

Pelo contrário, na presente invenção, o sensor de calor, o detector de temperatura irreversível, que sofre variação de indicação de dois ou mais níveis, ou três ou mais níveis se necessário, de acordo com a temperatura é empregado à bateria. Um consumidor observa uma mudança do sensor de calor para verificar diretamente se a bateria está sujeita ou não a impacto de calor, de forma que possa ser possível impedir perigos de segurança relacionados à bateria, com antecedência.

O sensor de calor da presente invenção pode indicar variação de temperatura de forma irreversível de dois ou mais níveis, de modo que a história do impacto de calor de dois ou mais níveis possa ser verificado. Por exemplo, pode ser determinado facilmente se a bateria foi ou não sujeita ao impacto de calor apenas sob uma temperatura que não tem nenhum problema no uso da bateria, ou em temperatura alta capaz de influenciar a expectativa de vida ou segurança da bateria.

O método de indicar a variação de temperatura do sensor de calor e a temperatura que causa a variação de indicação do sensor de calor pode ser ajustado arbitrariamente por uma pessoa de com conhecimentos específicos na área, se necessário. Por exemplo, no caso do sensor de calor cuja cor varia dependendo da temperatura, a temperatura de mudança de cor do sensor de calor pode ser ajustada de modo a mudar uma cor em uma temperatura operacional máxima, uma temperatura de tolerância critica, ou uma temperatura que causa explosão e incêndio da bateria. Esta temperatura tem um valor de referência diferente de acordo com um cliente ou um produtor. No caso de uma bateria secundária ordinária, a temperatura operacional máxima da bateria é normalmente ajustada em aproximadamente 60°C, e a temperatura de tolerância critica de explosão e incêndio da bateria é normalmente ajustado em uma faixa de temperatura de aproximadamente 120°C a 150°C. Os sensores de calor da presente invenção podem ser produzidos por um técnico na área, ou comprado no mercado.

Por exemplo, a temperatura de operação máxima da bateria secundária de ion-litio normal é ajustada em aproximadamente 60°C. Assim, a bateria secundária é preferivelmente usada em uma temperatura de 60°C ou menos.

Adicionalmente, quando a temperatura da bateria excede 60°C e alcança 80°C ou mais, a segurança da bateria pode ser problemática. Em outras palavras, em temperatura alta de 80°C ou mais, a bateria está inchada ou gera gases de alta pressão devido à reação química na bateria. Além disso, há uma possibilidade de vazamento de um eletrólito, abertura, ou explosão. Quando a temperatura da bateria é elevada, um fenômeno inicial que ocorre à bateria é o inchaço da bateria. Isto ocorre porque o eletrólito usado na bateria secundária de ion-litio é decomposto em uma temperatura que varia de aproximadamente 8O0C a 90°C, aumentando assim a pressão interna da bateria secundária de ion-litio.

Entretanto, quando a temperatura da bateria secundária de ion-lítio continua sendo elevada, um separador (por exemplo, de PP, polietileno, etc.) usado na bateria secundária de ion-litio é deformado a uma temperatura que varia de aproximadamente 120°C a 130°C, e causando assim um curto interno que incendeia a bateria secundária de ion-litio.

Por isto, quando a bateria experimenta um impacto de calor de 80°C ou mais, é preferível não usar a bateria, mesmo que seja possível usar a bateria. Quando a bateria experimenta um impacto de calor de 120°C ou mais, é preferível descartar a bateria. Desta maneira, se a história de impacto de calor da bateria de acordo com temperatura puder ser verificada, é útil para determinar se a bateria foi ou não influenciada pelo calor, de forma que a bateria possa ser usada com a maior segurança.

De acordo com um aspecto da presente invenção, a indicação do sensor de calor pode ser adaptada para ser variada próximo da temperatura operacional máxima, da temperatura de tolerância crítica, ou da temperatura que causa a explosão e incêndio da bateria, que pode ser determinada em consideração à condição de operação, à necessidade do consumidor ou condição de produção. Em consideração à temperatura anterior, é possível preparar o sensor de calor que satisfaça as seguintes condições que a primeira mudança de cor ocorra quando a temperatura operacional máxima da bateria for excedida, e a segunda mudança de cor ocorra quando a temperatura de tolerância crítica da bateria for excedida. Assim, a bateria pode ser tratada diferentemente de acordo com a mudança de cor. Se necessário, é possível que a indicação do sensor de calor seja mudada mais uma vez em uma temperatura predeterminada mais baixa que a temperatura na qual a bateria tem uma possibilidade alta de explosão e incêndio, de forma que o sensor de calor possa causar a terceira mudança de cor.

De acordo com um aspecto da presente invenção, é usado um sensor de calor, do qual a indicação muda pela primeira vez em uma temperatura que varia de 55°C a 65°C na média de 60°C, uma temperatura operacional permissível usual da bateria, e muda pela segunda vez em uma temperatura que varia de 75°C a 85°C na média de 80°C, uma temperatura segura permissível da bateria.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, é usado um sensor de calor, do qual a indicação muda pela primeira vez em uma temperatura que varia de 55°C a 65°C na média de 60°C, muda pela segunda vez em uma temperatura que varia de 75°C a 85°C na média de 80°C, e muda pela terceira vez em uma temperatura que varia de 95°C a 105°C na média de 100°C, que é um pouco abaixo da temperatura que acarreta explosão e incêndio da bateria. A cor do sensor de calor é dependente de um tipo de sensor de calor. Na seguinte modalidade da presente invenção, o sensor de calor é usado, o qual mostra uma cor branca em uma temperatura de 600C ou menos, uma cor azul a uma temperatura que varia de 60°C a 80°C, uma cor preta a uma temperatura que varia de 80°C a 100°C, e uma cor vermelha em uma temperatura de 100°C ou mais.

Neste caso, se o sensor de calor da bateria sofreu a primeira mudança de cor, pode ser predito que a bateria pode ser usada atualmente, mas deixa espaço para a possibilidade de gerar um problema na bateria. Adicionalmente, se o sensor de calor da bateria sofreu a segunda mudança de cor, a bateria tem uma possibilidade alta de dar origem a um problema em uma estrutura interna ou segurança, e assim, é preferível proibir seu uso. Além disso, quando o sensor de calor capaz de indicar variação de temperatura de três ou mais níveis sofreu a terceira mudança de cor, a bateria está em um estado em que sua segurança é muito questionável, e assim é preferível parar seu uso e descartá-la. Estas medidas para segurança podem ser acrescentadas a um catálogo da bateria ou incluídas nas palavras de advertência presas à bateria por um produtor de bateria.

O sensor de calor da presente invenção é preferivelmente disposto à bateria para ser visto a partir do exterior. O método de disposição pode ser selecionado corretamente por um técnico na área. Por exemplo, existe um método de prender o sensor de calor a um pacote externo da bateria usando um adesivo e empacotando-o com um material transparente (Figura 1), e um método de dispor o sensor de calor em uma parte interna da bateria, provendo um buraco em um invólucro externo, e permitir que o sensor de calor seja visto a partir do exterior pelo buraco (Figuras 3a e 3b), e assim por diante.

A disposição do sensor de calor não está limitada, contanto que o sensor de calor possa ser visto do exterior e não está separada enquanto a bateria for usada.

Adicionalmente, o sensor de calor pode ser usado junto com um rótulo de submersão (rótulo A/S) na bateria da presente invenção. É calor e água que podem causar um problema em vista do uso da bateria. No caso em que o sensor de calor for usado para a bateria junto com o rótulo de submersão, quando a bateria tiver um problema funcional, é facilmente determinado por qual causa o problema funcional ocorreu.

Por exemplo, se a bateria tem um mau funcionamento e a cor do sensor de calor foi variada, pode ser assumido que a bateria foi sujeita ao impacto de calor. Se o rótulo de submersão for variado, pode ser assumido que a bateria esteve em contato com água. Conseqüentemente, quando ambos o sensor de calor e o rótulo de submersão forem usados, um impacto ou dano aplicado à bateria pelo calor e água podem ser verificados simultaneamente. O rótulo de submersão e o sensor de calor podem ser formados integralmente. Por exemplo, uma tinta sensível à temperatura para o sensor de calor é aplicada sobre uma parte de um substrato formado de plástico ou papel, e o rótulo de submersão é prendido à parte restante do substrato. Assim, tanto o rótulo de submersão como o sensor de calor estarão dispostos no substrato, e então o substrato pode ser prendido à bateria.

Como um exemplo do rótulo de submersão, um material tendo uma característica de descoloração ou de borra de cor devido a água ou muita umidade pode ser usada. Por exemplo, quando um substrato aplicado com tinta que possui solubilidade em água é usado como o rótulo de submersão, este rótulo de submersão será sujeito à borra de cor quando em contato com água.

Entretanto, quando um substrato aplicado com a tinta descorada devido ao contato com água ou muita umidade é usado como o rótulo de submersão, este rótulo de submersão será sujeito à descoloração quando em contato com água. O rótulo de submersão descorado pode incluir um, em que uma cor de tinta é mudada em outra cor, ou é perdida.

O rótulo de submersão disponível no mercado pode ser usado. Atualmente, os rótulos de submersão em que várias cores de tintas são aplicadas sobre vários substratos são amplamente disponíveis no mercado.

O rótulo de submersão também é exposto parcialmente para observar sua borra de cor ou descoloração a partir do exterior. Um método de dispor o rótulo de submersão à bateria também pode ser selecionado corretamente por um técnico na área. Por exemplo, há um método de prender o rótulo de submersão a um pacote externo da bateria usando um adesivo, e um método de dispor o rótulo de submersão em uma parte interna da bateria, provendo um buraco a um invólucro externo, e permitir ver o rótulo de submersão a partir do exterior, e assim por diante.

Adicionalmente, o rótulo de submersão pode ser formado integralmente com um molde de plástico para ser disposto no molde de plástico quando o molde de plástico for formado.

Por exemplo, o rótulo de submersão é disposto em um componente para produzir a bateria, por exemplo, uma célula de bateria, um circuito de proteção, etc., antes que o molde plástico seja formado, e então o molde plástico é realizado. Além disso, o rótulo de submersão pode ser disposto em uma montagem de moldes para moldar um invólucro de plástico, e a moldagem é executada depois que uma estrutura da montagem de moldes seja ajustada de modo que uma parte do rótulo de submersão possa ser exposta para fora. Assim, o rótulo de submersão pode ser disposto no molde plástico usado, como o invólucro de plástico.

O método de dispor o rótulo de submersão não está limitado, contanto que o rótulo de submersão possa ser visto a partir do exterior e não esteja separado enquanto a bateria for usada.

Efeito Vantajoso

De acordo com a presente invenção, é provido à bateria um sensor de calor irreversível capaz de indicar variação de temperatura de dois ou mais níveis, ou três ou mais níveis se necessário, permitindo assim verificar facilmente a história de impacto de calor da bateria. Como resultado, é fácil de determinar a capacidade de uso e segurança da bateria.

Breve Descrição dos Desenhos

O precedente e outros objetos, características e vantagens da presente invenção ficarão mais aparentes a partir da descrição detalhada a seguir, quando tomada em conjunto com os desenhos anexos em que: A Figura 1 ilustra uma modalidade em que um sensor de calor é prendido no meio de um corpo de uma bateria e um processo em que uma cor do sensor de calor é variada;

A Figura 2 ilustra uma modalidade em que um sensor de calor é prendido em uma parte superior de um circuito de proteção;

A Figura 3a ilustra uma modalidade em que um sensor de calor é disposto em uma parte interna de um invólucro de bateria;

A Figura 3b ilustra uma modalidade em que um invólucro externo é acomodada à estrutura da Figura 3a, em que pode ser observado através de um buraco 4bb se o sensor de calor mudou sua cor;

A Figura 4a ilustra uma modalidade em que um sensor de calor e um rótulo de submersão são dispostos juntos em uma parte superior de um circuito de proteção de uma bateria; e

A Figura 4b ilustra uma modalidade em que um rótulo de submersão está disposto em um molde de plástico para formar um circuito de proteção, e um sensor de calor é prendido em uma parte superior de um circuito de proteção.

Breve descrição das indicações:

1: bateria

2: célula de bateria

3: circuito de proteção

4: invólucro externo

4a: invólucro de corpo

4b: caso de cobertura

4bb: buraco

5: material transparente

7: sensor de calor

Melhor Modo de Executar a Invenção

Referência será agora realizada em detalhes às modalidades exemplares da presente invenção.

Modalidade

Nas modalidades da presente invenção, é usado um sensor de calor, que mostra uma cor branca em uma temperatura que varia de 0°C a 60°C, uma cor azul em uma temperatura que varia de 60°C a 80°C, uma cor preta em uma temperatura que varia de 80°C a 100°C, e uma cor vermelha em uma temperatura de 100°C ou mais. Em outras palavras, o sensor de calor dá origem à primeira mudança de cor em uma temperatura de cerca de 60°C, e à segunda mudança de cor em uma temperatura de cerca de 80°C, e à terceira mudança de cor em uma temperatura de cerca de 100°C.

Neste caso, a cor do sensor de calor não é mudada em uma temperatura que varia de 0°C a 60°C (isto é, em uma faixa de temperatura operacional segura de uma bateria).

Especificamente, se a cor do sensor de calor preso à bateria mantém uma cor branca, é reconhecido que a bateria não experimenta um impacto de calor que possa causar um problema na segurança da bateria.

Por outro lado, se a bateria experimentar impacto de calor em uma temperatura que varia de 60°C a 80°C, o sensor de calor mostrará uma cor azul. Depois de mudar para a cor azul, o sensor de calor não voltará a sua cor original, uma cor branca, embora a bateria recupere a temperatura normal. Então, se o sensor de calor da bateria mostrar uma cor azul, se constata que a bateria experimentou o impacto de calor que corresponde à temperatura que varia de 60°C a 80°C. Neste caso, pode ser predito que a bateria pode ser usada atualmente, mas deixa espaço para uma possibilidade de um problema que ocorra na bateria. Conseqüentemente, um produtor de bateria pode inserir um guia ou palavras de advertência que correspondem a esta possibilidade na bateria, ou acrescenta esta possibilidade a um manual de usuário.

Adicionalmente, se a bateria experimentar impacto de calor em uma temperatura que varia de 80°C a 100°C, o sensor de calor mostrará uma cor preta. Depois que o sensor de calor mudou para a cor preta, não voltará a uma cor azul ou sua cor original, uma cor branca, embora a bateria retorne à temperatura normal. Então, se o sensor de calor da bateria mostrar a cor preta, se constata que a bateria experimentou o impacto de calor que corresponde à temperatura de 80°C ou mais. Neste caso, porque há uma possibilidade alta da bateria causar um problema em uma estrutura interna ou segurança, é preferível proibir seu uso. Enquanto isso, se a bateria experimenta impacto de calor a uma temperatura de 100°C ou mais, o sensor de calor mostrará uma cor vermelha. Depois que o sensor de calor mudou para a cor vermelha, não voltará a um estado prévio ou sua cor original, embora a bateria retorne para a temperatura normal. Então, se o sensor de calor da bateria mostrar a cor vermelha, se constata que a bateria experimentou o impacto de calor que corresponde à temperatura de 100°C ou mais, e assim a segurança da própria bateria é muito questionável. Neste caso, é preferível proibir imediatamente seu uso e descartá-la. Conseqüentemente, um produtor de bateria pode inserir um guia ou palavras de advertência que correspondam a esta possibilidade na bateria, ou acrescentar esta possibilidade ao manual de usuário.

A Figura 1 ilustra uma modalidade em que um sensor de calor (7) é prendido no meio de um corpo de uma bateria e um processo em que uma cor do sensor de calor é variada. Aqui, o sensor de calor é preso no meio do corpo da bateria, e então empacotado com um material transparente (5).

A Figura 2 ilustra uma modalidade em que um sensor de calor (7) é fixo em uma parte superior de um circuito de proteção.

A Figura 3a ilustra uma modalidade em que um sensor de calor (7) é disposto em uma parte interna de um invólucro de bateria, e a Figura 3b ilustra uma modalidade em que um invólucro externo (4b) é acomodada à estrutura da Figura 3a, em que pode ser observado por um buraco (4bb) se o sensor de calor muda sua cor.

A Figura 4a ilustra uma modalidade em que um sensor de calor e um rótulo de submersão estão dispostos juntos em uma parte superior de um circuito de proteção de uma bateria.

A Figura 4b ilustra uma modalidade em que um rótulo de submersão é disposto em um molde de plástico para formar um circuito de proteção, e um sensor de calor é preso em uma parte superior de um circuito de proteção. Na modalidade da Figura 4b, partes constituintes do circuito de proteção são moldadas por injeção junto com o rótulo de submersão, e o resultado é combinado com uma célula de bateria. Assim, a bateria é produzida. Mais especificamente, um elemento de segurança e terminais de conexão são primeiro presos a uma placa que possui um circuito de proteção, e então o rótulo de submersão é disposto em uma parte em que os terminais de conexão não ficam localizados pelo uso de um adesivo. Então, o circuito de proteção que possui o rótulo de submersão disposto no mesmo, é posicionado em uma cavidade de moldagem de uma montagem de molde independentemente da célula de bateria, em que uma parte de cada um dos terminais de conexão e uma parte do rótulo de submersão são expostos para fora. Neste estado, uma resina de fundição é injetada na cavidade de moldagem da montagem de molde. Assim, é formada uma moldagem de injeção do circuito de proteção.

A célula de bateria é preparada aparte da etapa de formar a moldagem de injeção do circuito de proteção, e os terminais de conexão da moldagem de injeção do circuito de proteção e terminais de eletrodo da célula de bateria são conectados. Assim, a bateria é completada. Então, o sensor de calor está disposto na parte superior do circuito de proteção.

Nas Figuras 1 a 4b, os métodos capazes de dispor o sensor de calor na bateria são ilustrativos. Conseqüentemente, o sensor de calor ou o sensor de calor e o rótulo de submersão da bateria podem ser dispostos na posição mostrada nas figuras ou de outro modo diferente daquele descrito na modalidade.

Aplicabilidade Industrial

Como pôde ser visto acima, de acordo com a presente invenção, o sensor de calor é sujeito à variação de indicação de dois ou mais níveis de acordo com a temperatura, mas não permite que a indicação variada retorne a um estado original, embora a temperatura retorne a um estado original. Como resultado, é possível verificar facilmente a história de impacto de calor da bateria que possui o sensor de calor. Então, o sensor de calor pode ser usado com utilidade como uma marca de segurança da bateria.

Enquanto esta invenção foi descrita com relação ao que é considerado atualmente como sendo a modalidade mais prática e exemplar, será entendido que a invenção não é limitada à modalidade descrita e aos desenhos, mas, pelo contrário, é pretendido que cubra várias modificações e variações dentro do espirito e escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. "CÉLULA POSSUINDO SENSOR DE CALOR IRREVERSÍVEL", compreendendo uma bateria caracterizada pelo fato de que possui um sensor de calor irreversível, capaz de indicar variação de temperatura de dois ou mais níveis.

2. "BATERIA", de acordo com a reivindicação 1, em que a bateria é uma bateria secundária.

3. "BATERIA", de acordo com a reivindicação 1, em que a variação de temperatura no sensor de calor irreversível é indicada por uma mudança na cor do sensor de calor irreversível.

4. "BATERIA", de acordo com a reivindicação 1, em que o sensor de calor irreversível é um papel térmico, um creiom sensível à temperatura, ou uma película sensível à temperatura.

5. "BATERIA", de acordo com a reivindicação 1, em que o sensor de calor irreversível possui variação de indicação em uma temperatura que varia de 55°C a 65°C, e de 75°C a 85°C.

6. "BATERIA", de acordo com a reivindicação 1, em que o. sensor de calor irreversível indica a variação de temperatura de três níveis.

7. "BATERIA", de acordo com a reivindicação 6, em que o sensor de calor irreversível possui variação de indicação em uma temperatura que varia de 55°C a 65°C, de 75°C a 85°C, e de 95°C a 105°C.

8. "BATERIA", de acordo com a reivindicação 1, em que o sensor de calor irreversível é formado pela aplicação de uma tinta sensível irreversível a um substrato em que uma cor é variada dependendo da temperatura, mas a cor variada não retorna novamente para sua cor prévia.

9. "BATERIA", de acordo com a reivindicação 8, em que a tinta sensível à temperatura muda sua cor por qualquer um dentre uma mudança em uma estrutura cristalina, uma mudança de pH, decomposição térmica de componentes de tinta sensíveis à temperatura, e uma mudança em um número de elétrons entre um aceitante e doador de elétrons.

10. "BATERIA", de acordo com a reivindicação 8, em que a tinta sensível à temperatura muda sua cor em duas ou mais temperaturas diferentes.

11. "BATERIA", de acordo com a reivindicação 8, em que a tinta sensível à temperatura possui um tom de cor que varia dependendo da temperatura.

12. "BATERIA", de acordo com a reivindicação 8, em que o sensor de calor irreversível é formado pela disposição de duas ou mais tintas sensíveis às diferentes temperaturas em paralelo.

13. "BATERIA", de acordo com a reivindicação 5, em que a tinta sensível à temperatura é uma mistura de duas ou mais tintas sensíveis à temperatura, em que cada tinta sensível à temperatura possui seu próprio ponto de mudança de cor, único, diferente dos demais.

14. "BATERIA", de acordo com a reivindicação 1, compreendendo também um rótulo de submersão adicionalmente ao sensor de calor irreversível.

15. "BATERIA", de acordo com a reivindicação 14, em que o rótulo de submersão está disposto dentro de uma moldagem de plástico constituindo a bateria.

16. "BATERIA", de acordo com reivindicação 14, em que o sensor de calor irreversível e o rótulo de submersão são formados integralmente.

17. "BATERIA", de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações 1 a 16, em que a bateria é uma bateria secundária.

18. "BATERIA", de acordo com reivindicação 17, em que a bateria secundária é uma bateria secundária de íon-lítio.