ES2713070T3 - Junta de poste colector de corriente para celdas de iones de litio de alta durabilidad - Google Patents

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Abstract

Conjunto de cubierta para un recipiente de una batería de iones de litio, que comprende: una cubierta para sellar una abertura superior de un recipiente de una batería, definiendo dicha cubierta una o más aberturas para postes colectores de corriente; un poste colector de corriente que se extiende a través de cada abertura y que tiene un espacio entre el poste colector de corriente y la cubierta; una brida superior que rodea cada poste colector de corriente, dispuesta para quedar opuesta y desplazada desde una superficie superior de dicha cubierta y que se extiende radialmente hacia afuera desde el poste colector de corriente hasta más allá de los bordes de la abertura; una brida inferior que rodea cada poste colector de corriente, dispuesta para quedar opuesta y 15 desplazada desde una superficie inferior de dicha cubierta y que se extiende radialmente hacia afuera desde el poste colector de corriente hasta más allá bordes de la abertura; y un primer cuerpo de polímero para cada poste colector de corriente, en el que dicho primer cuerpo de polímero es continuo y se extiende para llenar todos los espacios formados entre cualquiera de la cubierta, el poste colector de corriente, la brida superior, y la brida inferior, y en el que dicho primer cuerpo de polímero está fusionado con la cubierta, el poste de colector de corriente, la brida superior y la brida inferior dondeestá en contacto con los mismos; estando caracterizado el conjunto de cubierta por el hecho de que la cubierta incluye, además, por lo menos uno de una abertura de llenado de electrolito y un medio de ventilación de seguridad, y el primer cuerpo de polímero está fusionado con la misma.

Description

DESCRIPCION
Junta de poste colector de corriente para celdas de iones de litio de alta durabilidad.
Campo de la invencion
El objeto de la presente invencion es producir batenas de iones de litio a traves de la innovacion de una estructura y unos procedimientos de procesamiento utilizados para producir la cubierta de batenas de iones de litio. La nueva estructura y procedimiento que se describen para producir la cubierta extiende la vida util de la batena resultante. La invencion presenta una batena para aplicaciones de larga duracion tales como aplicaciones de almacenamiento de energfa en el hogar o aplicaciones de vehfculos electricos e tubridos electricos.
Antecedentes de la invencion
El sellado hermetico es siempre un problema clave que determina la vida util de una batena de iones de litio, ya que un alto voltaje de la batena genera descomposicion de agua o reduccion de oxfgeno si hay moleculas de agua u oxfgeno presentes en el electrolito. Tales problemas a menudo son causados por un sellado inadecuado de las celdas. Convencionalmente, las celdas de litio son pequenas en tamano y capacidad. Tomando como ejemplo las celdas cilmdricas de tipo 18650, el tamano de las celdas es de 18 mm de diametro y 65 mm de altura. La capacidad de la celda vana de aproximadamente 2,8 Ah a 1,4 Ah, segun los tipos de materiales del catodo que se utilizan para las celdas. En vista de la limitacion del espacio utilizado para la construccion de una cubierta, la superficie de contacto entre metal y polfmero en los postes colectores de corriente de la batena es generalmente pequena (solo a traves del soporte de una capa de aislamiento con forma de junta torica) y, por lo tanto, la superficie de contacto no puede proporcionar una trayectoria de difusion larga para oxfgeno, moleculas de agua u otros gases o lfquidos que penetran a traves de la superficie de contacto entre metal y polfmero. La situacion empeora una vez que se aplica una condicion cfclica continua de alta temperatura a las celdas (por ejemplo, condiciones como una operacion continua de alta potencia) debido a la degradacion acelerada de la superficie de contacto entre metal y polfmero. El mismo problema es aplicable a otros tipos de celdas de iones de litio, tales como celdas prismaticas o incluso celdas de polfmero de litio.
Objetos de la invencion
Con el fin de superar el problema mencionado anteriormente, se describe una nueva estructura de una cubierta de un recipiente de batena que presenta nuevos procedimientos para fabricar la cubierta. Con la estructura y los procedimientos adecuados implementados en la cubierta del recipiente de batena, pueden esperarse batenas de iones de litio duraderas que tienen una vida util prolongada (prevista en 20 anos). Un buen sellado, especialmente en los postes colectores de corriente, es cntico para batenas grandes (con una capacidad de mas de 10 Ah) que se utilizan en sistemas de almacenamiento de energfa a gran escala y en aplicaciones de alta potencia tales como vehfculos electricos e hfbridos electricos que requieren una vida util prolongada y continua y capacidades de alta potencia.
Descripcion de la invencion
En las reivindicaciones adjuntas se define un conjunto de cubierta para un recipiente de una batena de iones de litio que tiene una cubierta para sellar una abertura superior de un recipiente de batena, definiendo la cubierta una o mas aberturas para postes colectores corriente de acuerdo con la invencion. El conjunto de cubierta incluye, ademas, un poste colector de corriente que se extiende a traves de cada abertura y tiene un espacio entre el poste colector de corriente y la cubierta, una brida superior que rodea cada poste colector de corriente, dispuesto para quedar opuesto a una superficie superior de la cubierta y desplazado de la misma y extendiendose radialmente hacia afuera desde el poste colector de corriente hasta mas alla de los bordes de la abertura, una brida inferior que rodea cada poste colector de corriente, dispuesta para quedar opuesta a una superficie inferior de la cubierta y desplazada de la misma y extendiendose radialmente hacia afuera desde el poste colector de corriente hasta mas alla de los bordes de la abertura, y un primer cuerpo de polfmero para cada poste colector de corriente. El primer cuerpo de polfmero es continuo y se extiende para llenar todos los espacios formados entre cualquiera de la cubierta, el poste colector de corriente, la brida superior y la brida inferior, y el primer cuerpo de polfmero esta fusionado con la cubierta, el poste colector de corriente, la brida superior y la brida inferior donde contacta con los mismos.
Descripcion de los dibujos
La invencion se hara facilmente mas clara a partir de la siguiente descripcion de realizaciones preferidas de la misma mostradas, solo a modo de ejemplo, en los dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1(a) es una vista desde arriba de una cubierta de un recipiente de la invencion;
Las figuras 1(b) a 1(g) son vistas laterales de un conjunto de cubierta de la invencion, que muestran etapas progresivas de un primer procedimiento de fabricacion;
Las figuras 2(a) a 2(c) son vistas laterales de un conjunto de cubierta de la invencion, que muestran etapas progresivas de un segundo procedimiento de fabricacion;
La figura 2(d) es una vista lateral del conjunto de cubierta de la invencion que muestra varias juntas de aberturas de llenado de electrolito;
Las figuras 3(a) -3(d) son vistas laterales del conjunto de cubierta de la invencion que muestran diversos orificios de ventilacion y orificios de llenado de electrolito y procedimientos para sellarlos; y
La figura 3(e) es una vista lateral y una vista desde arriba del conjunto de cubierta de la invencion que muestra otra variacion en la ubicacion de un orificio de ventilacion de seguridad y un puerto de llenado de electrolito.
Descripcion detallada de la invencion
A continuacion, se describen los conceptos clave que se aplican a la estructura de la cubierta:
a. El aumento de una trayectoria de difusion de gases y/o lfquidos dentro o fuera de la baterfa.
b. El refuerzo de una superficie de contacto entre metal y polfmero en postes colectores de corriente de la baterfa. Ejemplo 1. La forma basica de la presente invencion
La figura 1 (a) muestra una vista desde arriba de una cubierta para una abertura superior de un recipiente de baterfa. Para mayor claridad al describir el procedimiento de la invencion, se muestra el montaje paso a paso de la cubierta en forma de vistas laterales en las figuras 1(b) a la figura 1(f).
La figura 1 (b) muestra la primera etapa de la fabricacion del conjunto de cubierta. Se dispone un primer cuerpo de polfmero en una superficie superior e inferior de la cubierta del recipiente a traves de un proceso de moldeo por inyeccion. Los postes colectores de corriente que se extienden a traves de las aberturas en la cubierta se estabilizan a traves del proceso de moldeo por inyeccion a medida que el polfmero llena un espacio entre la cubierta y los colectores de corriente.
La figura 1(c) muestra una brida superior y una brida inferior dispuestas en los postes conductores. Las bridas se empujan entre sf, con el primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion intercalado entre ellas. La bridas superiores e inferiores se fusionan con el polfmero moldeado por inyeccion. Esta etapa es extremadamente importante y se lleva a cabo preferiblemente a una temperatura cercana al punto de ablandamiento del polfmero. A continuacion, se describen las ventajas de empujar las bridas entre sf, preferiblemente con el uso de una prensa, apretando la bridas superiores e inferiores entre sf en un perno con un tornillo, o similar:
1. Se asegura el contacto y la fusion entre el primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion y la bridas superiores e inferiores.
2. Se asegura el contacto y la fusion entre el primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion y los postes colectores de corriente. Esto es muy importante ya que las celdas se someten constantemente a una operacion de alta potencia que puede inducir una union degradada entre el polfmero y el poste colector de corriente.
La figura 1(d) muestra una capa de aislamiento separada que esta dispuesta en por lo menos la superficie inferior de cada brida inferior para aislar la brida inferior de los electrodos de la celda a la vez que se bloquea la posible fuga de gases o lfquido que se produce en la superficie de contacto entre los postes colectores de corriente y el polfmero moldeado por inyeccion.
La figura 1 (e) muestra la brida superior que se esta soldando (por ejemplo, a traves de un procedimiento de soldadura por laser) al poste colector de corriente para evitar cualquier posibilidad de penetracion de moleculas de gas o lfquido en la superficie de contacto entre la brida superior y el poste colector de corriente.
Finalmente, tal como se muestra en la figura 1(f), el area de las bridas superiores se rellena con un segundo cuerpo de polfmero que garantiza que no hay fugas en la superficie de contacto entre los bordes de la brida superior y el primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion.
Los elementos y procedimientos clave involucrados en producir la cubierta que se muestra en el presente ejemplo pueden resumirse de la siguiente manera:
a. Moldeo por inyeccion para realizar una cubierta monolftica que contiene los postes colectores de corriente. b. Compresion del monolito de la cubierta empujando la bridas superiores e inferiores una hacia la otra.
c. Recubrimiento de material aislante en la superficie inferior de cada brida inferior.
d. Soldadura laser entre las bridas superiores y los postes colectores de corriente.
e. Relleno de un segundo polfmero sobre la parte superior del primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion para bloquear una posible penetracion entre bordes de la brida superior y el primer cuerpo de polfmero.
Los elementos y procedimientos clave involucrados en producir la cubierta descrita anteriormente son esenciales para resolver los problemas que se indican a continuacion:
1. El proceso de moldeo por inyeccion es factible y preferido en la presente invencion ya que puede realizarse un monolito de cubierta facilmente el cual presenta una buena integridad de la superficie de contacto entre el primer cuerpo de polfmero y la cubierta del recipiente. Dado que el proceso de moldeo por inyeccion es un proceso de alta presion, el polfmero dispuesto en la parte superior de la cubierta del recipiente puede presentar una "textura" caracterfstica con una orientacion de cristal de polfmero preferida que puede distinguirse de otros medios en la deposicion de polfmeros en la parte superior de la cubierta del recipiente. El proceso de moldeo por inyeccion que se utiliza y una estructura de "cubierta/monolito de polfmero" garantiza la integridad de la superficie de contacto. Esto es esencial para hacer que la presente invencion sea novedosa.
2. Refuerzo de la superficie de contacto entre el poste colector de corriente y el primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion. Esto se consigue empujando la bridas superiores e inferiores entre sf cuando se fusionan con el material de polfmero. La presente invencion tambien pretende aumentar las trayectorias de difusion utilizando la bridas superiores e inferiores que se fusionan con el primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion. Sin el uso de bridas superiores e inferiores, pueden producirse fugas mas facilmente en la superficie de contacto entre el poste colector de corriente y un primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion, debido a una trayectoria de difusion mas corta.
3. Otras etapas involucradas son esenciales para bloquear cualquier nueva superficie de contacto creada mientras se utilizan las bridas superiores e inferiores. Las etapas incluyen el material de aislamiento recubierto en la superficie inferior de la brida inferior (retarda la penetracion originada por una posible fuga bidireccional dentro o fuera de la baterfa a traves de la superficie de contacto en los postes colectores de corriente, tal como se indica en la figura 1 (d)); soldadura laser entre las bridas superiores y los postes colectores de corriente (prevencion de fugas a traves de la brida superior y la superficie de contacto de postes colectores de corriente, tal como se indica en la figura 1(e)); y una capa mas de recubrimiento de polfmero que protege los bordes de la brida superior (prevencion de fugas a traves de la superficie de contacto en el borde de la brida superior, tal como se indica en la figura 1 (f)).
La eleccion de materiales que se utilizan para la capa de polfmero moldeado por inyeccion incluye, entre otros, polietileno (PE), polipropileno (PP), PU, nylon, p Et , ABS, FEP, poliimida, poliacrflico, resina epoxi o una combinacion de materiales indicados. Se prefiere que el area del primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion entre la bridas superiores e inferiores se extienda mas alla de los bordes de la abertura que aloja el poste colector de corriente. Se prefiere que la distancia entre el borde del primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion y el borde de la abertura que aloja el poste colector de corriente sea superior a 0,5 cm. Es decir, el polfmero debe extenderse mas alla del borde de la abertura por lo menos 0,5 cm. Se recomienda una cobertura completa de toda la cubierta siempre que el peso del polfmero sea aceptable para el diseno general de la baterfa. Se prefiere que el grosor total del primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion sea de mas de 2 mm. Se recomienda una capa de polfmero mas gruesa que tenga una mejor integridad si el peso de la capa de polfmero es aceptable para el diseno general de la baterfa.
La eleccion de materiales que se utilizan para la brida superior incluye una brida de metal o de polfmero. Si se utiliza metal, debe realizarse un sellado (por ejemplo, sellado con laser) entre la brida superior y el poste colector de corriente. Si se utiliza una brida superior de polfmero en lugar de una brida superior de metal, debe realizarse una fusion de alta temperatura entre la brida superior y el poste colector de corriente. El tamano de la brida superior es preferiblemente mayor que la abertura que aloja el poste colector de corriente. Se prefiere una extension de 0,5 cm o mayor mas alla del borde de la abertura.
La eleccion de materiales que se utilizan para la brida inferior debe ser un metal que tenga una alta conductividad electrica, ya que la brida inferior se utiliza para conectar a los electrodos o a conjunto de electrodos. El tamano de la brida inferior es preferiblemente mayor que la abertura que aloja el poste colector de corriente. Se prefiere una extension de 0,5 cm o mayor mas alla del borde de la abertura.
La eleccion de materiales para recubrir la superficie de la brida inferior puede ser el mismo material utilizado para la capa de polfmero moldeado por inyeccion o puede ser diferente. Las opciones incluyen polietileno (PE), polipropileno (PP), PU, nylon, PET, ABS, FEP, poliimida, poliacrflico, resina epoxi o una combinacion de materiales indicados. Una parte de la brida inferior en la que deben conectarse los electrodos no debe recubrirse.
La eleccion de materiales para recubrir la parte superior del primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion puede ser la misma que la del primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion o diferente. Nuevamente, las opciones incluyen polietileno (PE), polipropileno (PP), PU, nylon, PET, ABS, FEP, poliimida, poliacrflico, resina epoxi o una combinacion de materiales indicados.
En el presente ejemplo, si el polfmero moldeado por inyeccion no presenta una fusion suficiente en las superficies de contacto con la bridas superiores e inferiores y los postes colectores de corriente, asf como en las superficies de la cubierta, deben utilizarse capas inferiores para fusion en las superficies de contacto entre la brida superior/primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion; la brida inferior/primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion; el poste colector de corriente/primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion y la superficie de la cubierta/primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion (tal como se muestra y se indica en la figura 1(g)). Los materiales que se utilizaran para las capas inferiores son caucho de estireno butadieno (SBR), adhesivo o cualquier otro material que presente una excelente adherencia a las superficies metalicas y al polfmero moldeado por inyeccion. Ademas, la capa inferior podrfa ser una capa anodizada sobre la superficie metalica que se fusione y aumente la rugosidad de la superficie metalica para mejorar la adherencia del metal a la capa de polfmero. Una combinacion de una superficie metalica anodizada con la utilizacion de una capa inferior de polfmero tambien se incluye en la presente invencion.
EJEMPLO II. Una forma alternativa de montaje de la presente invencion
Haciendo referencia a las figuras 2(a) -2(c) un poste colector de corriente, una brida superior, una brida inferior y una cubierta estan premontados a traves de un montaje mecanico o soldadura. Los postes colectores de corriente, bridas superiores, y bridas inferiores se montan respecto a la cubierta utilizando un molde, en la configuracion que se muestra en la figura 2(a), y el moldeo por inyeccion de polfmero se lleva a cabo en el conjunto general. La cubierta resultante se convierte en un monolito, tal como se muestra en la figura 2(b). Las bridas superiores despues se sellan a los postes colectores de corriente seguido del llenado de un segundo cuerpo de polfmero en la parte superior del primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion tal como se muestra en la figura 2(c). Dado que se utiliza alta presion durante el proceso de moldeo por inyeccion, puede lograrse una condicion similar a empujar las bridas superiores e inferiores entre sf, tal como en el primer procedimiento de fabricacion descrito anteriormente, a traves del presente proceso de moldeo por inyeccion. Debe tenerse en cuenta que el sellado entre la brida superior y el poste colector de corriente, por ejemplo, mediante soldadura por laser, puede realizarse antes del proceso de moldeo por inyeccion. Ademas, es posible que el conjunto de poste colector de corriente, brida superior y brida inferior pueda realizarse montando dos partes (siendo una de las partes de la combinacion un poste colector de corriente/conjunto de brida superior o un poste colector de corriente/conjunto de brida inferior) que se realizan por separado mediante el mecanizado de un bloque de metal, fundicion, o extrusion de metales.
La cubierta del recipiente puede disenarse en cualquier forma (por ejemplo, circular, ovala, rectangular, ... etc.) con bordes que no sean planos (vease todos los dibujos en las figuras 2(a)-3(e) En las figuras 2(a)-3(e), todos los bordes de la cubierta del recipiente estan disenados para presentar una estructura de tipo "labio" para aumentar todavfa mas la longitud de difusion y la integridad de la superficie de contacto polfmero/cubierta.
Despues de soldar la cubierta en el recipiente de la baterfa de una baterfa terminada, puede llenarse un electrolito a traves del puerto de llenado. Puede realizarse un sellado final soldando una bola de metal o una pequena cubierta en la parte superior del puerto de llenado tal como se muestra en la figura 2 (d).
De manera similar a los materiales de la capa inferior que se utilizaran en el Ejemplo I, en el presente ejemplo, si el polfmero moldeado por inyeccion no muestra una propiedad de superficie de contacto suficiente (adherencia o fusion) con las bridas superiores e inferiores, asf como la superficie de la cubierta, puede aplicarse previamente un material de la capa inferior en las superficies de la brida. La fusion en las superficies de contacto entre la brida superior/polfmero moldeado por inyeccion, la brida inferior/polfmero moldeado por inyeccion, el poste colector de inyeccion/primer polfmero moldeado por inyeccion, y la superficie de la cubierta/polfmero moldeado por inyeccion (tal como se muestra y se indica en la figura 1(g)) tiene lugar durante el posterior proceso de moldeo por inyeccion. Los materiales que se utilizaran para las capas inferiores pueden ser adhesivo de goma de estireno butadieno (SBR) o cualquier otro material que presente una excelente adherencia a las superficies metalicas y al polfmero moldeado por inyeccion. Ademas, la capa inferior puede ser una capa anodizada sobre la superficie metalica que aumente la rugosidad de la superficie metalica, mejorando asf la adherencia del metal al polfmero. Una combinacion de una superficie metalica anodizada con la utilizacion de una capa inferior de polfmero tambien se incluye en la presente invencion.
EJEMPLO III. Una forma extendida de la presente invencion
Una cubierta de celda puede contener no solo las aberturas para postes colectores de corriente positiva y negativa, sino tambien aberturas adicionales para llenado de electrolitos o ventilacion de seguridad. Se da aquf un ejemplo mas para describir el diseno y el procedimiento para realizar una cubierta de celda que contiene postes colectores de corriente, una abertura de llenado de electrolito, asf como un orificio de ventilacion de seguridad.
Para mayor claridad, en el presente ejemplo se utiliza el procedimiento descrito en el Ejemplo II. La figura 3(a) muestra una cubierta que contiene una muesca alrededor de la abertura para el llenado del electrolito. La muesca que tiene un grosor de metal reducido esta disenada para ser un orificio de ventilacion de seguridad que se rompe hacia afuera cuando la presion interna de la celda se acumula de manera no deseada. Un poste colector de corriente, una brida superior y una brida inferior estan premontados mediante un montaje mecanico o soldadura. Los postes colectores de corriente, las bridas superiores y las bridas inferiores se montan respecto a la cubierta utilizando un molde, en la configuracion que se muestra en la figura 3(a), y despues se realiza el moldeo por inyeccion en el conjunto general. La cubierta resultante se convierte en un monolito tal como se muestra en la figura 3(b). Durante el proceso de moldeo por inyeccion, puede seleccionarse el polfmero inyectado para cubrir las muescas completamente, parcialmente (con una profundidad menor), o sin cubrir las muescas, ajustando la forma del molde. En la figura 3(b), el polfmero inyectado cubre las muescas parcialmente. Se prefiere el recubrimiento parcial ya que las muescas quedan protegidas por la capa de polfmero, pero la capa de polfmero no impide significativamente que las muescas funcionen normalmente. La brida superior se sella despues al poste colector de corriente seguido de un segundo cuerpo de polfmero en la parte superior del primer cuerpo de polfmero moldeado por inyeccion, tal como se muestra en la figura 3(c). Debe observarse que el segundo cuerpo de polfmero puede cubrir el area de la muesca completamente, parcialmente (con una profundidad menor), o no cubrir las muescas. En la figura 3(c) se muestra que el segundo cuerpo de polfmero no cubre el area de la muesca (orificio de ventilacion de seguridad). En el presente ejemplo, la estructura de la cubierta no se limita a las disposiciones y el diseno del orificio de ventilacion de seguridad o el puerto de llenado de electrolito que se muestra en los dibujos. Se dan aquf ejemplos adicionales para el diseno y la disposicion del puerto de llenado de electrolito y el orificio de ventilacion de seguridad. Por ejemplo, un orificio de ventilacion de seguridad puede disenarse en combinacion con el puerto de llenado tal como se muestra en la figura 3(d), o puede ser un mecanismo disenado independientemente instalado en un lugar separado en la cubierta de la baterfa tal como se muestra en la figura 3(e).
En todos los ejemplos dados anteriormente, una mayor distancia para una trayectoria de difusion y la mejora de la fusion de la superficie de contacto entre metal y polfmero para cualquier abertura presente en la cubierta de la baterfa, forman la base de la presente invencion. La colocacion y el diseno de la forma de los postes colectores de corriente, el puerto de llenado de electrolito y el orificio de ventilacion de seguridad no se limitan a los ejemplos dados en los presentes ejemplos. La estructura de las capas de polfmero y el procedimiento utilizado para construir la cubierta de la baterfa son aplicables a cualquier combinacion y cantidad de postes colectores de corriente, puertos de llenado de electrolito y orificios de ventilacion de seguridad que se encuentran en la parte superior de la cubierta de la baterfa. La presente invencion tambien se aplica a la disposicion en la que el recipiente y la cubierta sustituyen un poste colector de corriente y solo se necesita un unico poste colector de corriente.

Claims (22)

REIVINDICACIONES
1. Conjunto de cubierta para un recipiente de una baterfa de iones de litio, que comprende:
una cubierta para sellar una abertura superior de un recipiente de una baterfa, definiendo dicha cubierta una o mas aberturas para postes colectores de corriente;
un poste colector de corriente que se extiende a traves de cada abertura y que tiene un espacio entre el poste colector de corriente y la cubierta;
una brida superior que rodea cada poste colector de corriente, dispuesta para quedar opuesta y desplazada desde una superficie superior de dicha cubierta y que se extiende radialmente hacia afuera desde el poste colector de corriente hasta mas alla de los bordes de la abertura;
una brida inferior que rodea cada poste colector de corriente, dispuesta para quedar opuesta y desplazada desde una superficie inferior de dicha cubierta y que se extiende radialmente hacia afuera desde el poste colector de corriente hasta mas alla bordes de la abertura; y
un primer cuerpo de polfmero para cada poste colector de corriente,
en el que dicho primer cuerpo de polfmero es continuo y se extiende para llenar todos los espacios formados entre cualquiera de la cubierta, el poste colector de corriente, la brida superior, y la brida inferior, y
en el que dicho primer cuerpo de polfmero esta fusionado con la cubierta, el poste de colector de corriente, la brida superior y la brida inferior dondeesta en contacto con los mismos;
estando caracterizado el conjunto de cubierta por el hecho de que
la cubierta incluye, ademas, por lo menos uno de una abertura de llenado de electrolito y un medio de ventilacion de seguridad, y el primer cuerpo de polfmero esta fusionado con la misma.
2. Conjunto de cubierta de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende, ademas, material aislante en una superficie inferior de cada brida inferior, para aislar electricamente cada brida inferior de otros componentes de la baterfa.
3. Conjunto de cubierta de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende, ademas, una junta soldada entre cada poste colector de corriente y su brida superior.
4. Conjunto de cubierta de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende, ademas, un segundo cuerpo de polfmero cubriendo y fusionado a una superficie superior del primer cuerpo de polfmero y la superficie de la brida superior, incluyendo la superficie de contacto de union del primer cuerpo de polfmero y la brida superior.
5. Conjunto de cubierta de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que superficies de por lo menos una de la cubierta, la brida superior y la brida inferior estan provistas de una capa inferior para favorecer la fusion de las superficies al primer cuerpo de polfmero.
6. Conjunto de cubierta de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que la capa inferior comprende por lo menos uno de caucho de estireno butadieno, cualquier material que presente una excelente adherencia a superficies metalicas y el primer cuerpo de polfmero y una capa anodizada del material que se proporciona con la capa inferior.
7. Conjunto de cubierta de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que cada primer cuerpo de polfmero esta formado de polietileno (PE), polipropileno (PP), PU, nylon, PET, ABS, FEP, poliimida, poliacrflico, resina epoxi, o una combinacion de los mismos.
8. Conjunto de cubierta de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que cada brida superior esta fabricada de metal o un polfmero, y cada brida inferior esta fabricada de metal que tiene una alta conductividad electrica.
9. Conjunto de cubierta de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que cada brida superior y brida inferior se extiende radialmente hacia fuera mas alla de los bordes de su abertura por lo menos 0,5 cm.
10. Conjunto de cubierta de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que cada segundo cuerpo de polfmero esta formado de polietileno (PE), polipropileno (PP), PU, nylon, PET, ABS, FEP, poliimida, poliacrflico, resina epoxi, o una combinacion de los mismos.
11. Conjunto de cubierta de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende, ademas:
un material aislante en una superficie inferior de cada brida inferior, para aislar electricamente cada brida inferior de otros componentes de la baterfa; y
un segundo cuerpo de polfmero para cada poste colector de corriente, cubriendo y fusionado a una superficie superior del primer cuerpo de polfmero y la superficie de la brida superior, incluyendo la superficie de contacto de union del primer cuerpo de polfmero y la brida superior.
12. Procedimiento de fabricacion de un conjunto de cubierta para un recipiente de una baterfa de iones de litio, que comprende:
proporcionar una cubierta para sellar una abertura superior de un recipiente de baterfa, definiendo dicha cubierta una o mas aberturas para postes colectores de corriente;
proporcionar un poste colector de corriente que se extiende a traves de cada abertura y que tiene un espacio entre el poste colector de corriente y la cubierta;
proporcionar un primer cuerpo de polfmero por moldeo por inyeccion de un polfmero que se extiende para llenar ambos espacios, y proporcionar un recubrimiento de polfmero que cubre tanto la superficie superior como inferior de la cubierta en partes de la cubierta que rodean los postes colectores de corriente, en el que dicho primer cuerpo de polfmero es continuo y estando fusionado dicho primer cuerpo de polfmero a la cubierta y al poste colector de corriente donde hace contacto con los mismos; proporcionar una brida superior que rodea cada poste colector de corriente, dispuesta para quedar opuesta a la superficie superior de dicha cubierta y desplazada de la misma y extendiendose radialmente hacia afuera desde el poste colector de corriente hasta mas alla de los bordes de la abertura, estando dispuesta la brida superior para quedar en contacto con el primer cuerpo de polfmero en la superficie superior de la cubierta;
proporcionar una brida inferior que rodea cada poste colector de corriente, dispuesta para quedar opuesta a la superficie inferior de dicha cubierta y desplazada de la misma y extendiendose radialmente hacia afuera desde el poste colector de corriente hasta mas alla de los bordes de la abertura, estando dispuesta la brida inferior para quedar en contacto con el primer cuerpo de polfmero en la superficie inferior de la cubierta; y
aplicar presion a la brida superior e inferior de cada poste colector de corriente para fusionar cada brida al primer cuerpo de polfmero.
13. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con la reivindicacion 12, en el que cada brida en cada primer cuerpo de polfmero se calienta antes de aplicar presion para fusionar cada brida al primer cuerpo de polfmero.
14. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con la reivindicacion 12, en el que dicho primer cuerpo de polfmero se fusiona a la cubierta, poste colector de corriente, brida superior y brida inferior donde hace contacto con los mismos.
15. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con la reivindicacion 12 o 14, que comprende, ademas, recubrir una superficie inferior de cada brida inferior con un material aislante para aislar electricamente cada brida inferior de otros componentes de la baterfa.
16. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con la reivindicacion 12 o 14, que comprende, ademas, proporcionar un segundo cuerpo de polfmero cubriendo y fusionado a una superficie superior del primer cuerpo de polfmero y la superficie de la brida superior, incluyendo la superficie de contacto de union del primer cuerpo de polfmero y la brida superior.
17. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con la reivindicacion 12 o 14, que comprende proporcionar una capa inferior a superficies de componentes fusionados al primer cuerpo de polfmero, para favorecer la fusion de las superficies al primer cuerpo de polfmero.
18. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con la reivindicacion 17, en el que la capa inferior consiste en por lo menos uno de caucho de estireno butadieno, y cualquier material que presente una excelente adherencia a superficies metalicas y al primer cuerpo de polfmero y una capa anodizada del material que se proporciona con la capa inferior.
19. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con la reivindicacion 12 o 14, en el que cada primer cuerpo de polfmero esta formado de polietileno (PE), polipropileno (PP), PU, nylon, PET, ABS, FEP, poliimida, poliacrflico, resina epoxi, o una combinacion de los mismos.
20. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con la reivindicacion 12 o 14, en el que cada brida superior esta fabricada de metal o un polfmero, y cada brida inferior esta fabricada de metal que tiene una alta conductividad electrica.
21. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con la reivindicacion 12 o 14, en el que cada brida superior y brida inferior se extienden radialmente hacia fuera mas alla de los bordes de su abertura por lo menos 0,5 cm.
22. Procedimiento de fabricacion de acuerdo con la reivindicacion 16, en el que cada segundo cuerpo de polfmero esta formado de polietileno (PE), polipropileno (PP), PU, nylon, PET, ABS, FEP, poliimida, poliacrflico, resina epoxi, o una combinacion de los mismos.
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