ES3040634T3 - Pouch type battery cell with improved safety - Google Patents

Pouch type battery cell with improved safety

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ES3040634T3
ES3040634T3 ES22879574T ES22879574T ES3040634T3 ES 3040634 T3 ES3040634 T3 ES 3040634T3 ES 22879574 T ES22879574 T ES 22879574T ES 22879574 T ES22879574 T ES 22879574T ES 3040634 T3 ES3040634 T3 ES 3040634T3
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Gyung Soo Kang
Mi Na Kim
Hyung Kyun Yu
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Abstract

La presente invención se refiere a una celda de batería tipo bolsa con seguridad mejorada y, más específicamente, a una celda de batería tipo bolsa que comprende: un conjunto de electrodos que incluye un electrodo negativo, un separador y un electrodo positivo; y una carcasa de celda compuesta por una carcasa inferior y una carcasa superior para formar una porción de espacio que pueda alojar el conjunto de electrodos, donde la porción de espacio de la carcasa de la celda está provista de una unidad de inducción de ruptura para inducir la ruptura de la carcasa de la celda cuando aumenta la presión interna de la misma. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Célula de batería de tipo bolsa con seguridad mejorada
Sector de la invención
La presente invención se refiere a una célula de batería de tipo bolsa con seguridad mejorada y, más concretamente, a una célula de batería de tipo bolsa con seguridad mejorada configurada de manera que se proporciona una parte de inducción de ruptura en una carcasa con el fin de inducir la ruptura de la carcasa utilizando la presión en el momento del hinchado y para distinguir fácilmente entre una superficie delantera y una superficie trasera de la célula de batería.
Antecedentes de la invención
Con el desarrollo tecnológico de los dispositivos móviles, como los teléfonos inteligentes, los ordenadores portátiles y las cámaras digitales, y el aumento de la demanda de los mismos, se ha investigado activamente sobre las baterías secundarias, que son capaces de cargarse y descargarse. Además, las baterías secundarias, que son fuentes de energía que sustituyen a los combustibles fósiles que causan contaminación atmosférica, se han aplicado a los vehículos eléctricos (EV), los vehículos eléctricos híbridos (HEV), los vehículos eléctricos híbridos enchufables (P-HEV) y los sistemas de almacenamiento de energía (ESS).
Actualmente, las baterías secundarias más utilizadas son las baterías de iones de litio, las baterías de polímero de litio, las baterías de níquel-cadmio, las baterías de níquel-hidruro y las baterías de níquel-zinc.
En general, estas baterías secundarias están configuradas de manera que un conjunto de electrodo y una solución electrolítica se reciben en una carcasa de batería, y pueden clasificarse como baterías cilíndricas, que tienen el conjunto de electrodo montado en una lata metálica cilíndrica; baterías prismáticas, que tienen el conjunto de electrodo montado en una lata metálica prismática; o baterías en forma de bolsa, que tienen el conjunto de electrodo montado en una carcasa de célula fabricada con una lámina laminada de aluminio, según el tipo de carcasa de batería.
Mientras tanto, la batería secundaria se carga y descarga repetidamente, y en ese momento se genera calor. Dependiendo de las circunstancias, se produce una fuga térmica debido a un cortocircuito, un choque térmico, una ruptura del aislamiento, etc., lo que conduce a un accidente grave, como un incendio o una explosión.
La razón de ello es que el espacio en un electrodo negativo en el que pueden intercalarse los iones de litio desintercalados de un electrodo positivo durante la carga y la descarga es insuficiente, por lo que los iones de litio pueden depositarse en una superficie del electrodo negativo en forma de metal de litio, o las impurezas metálicas mezcladas durante la fabricación de la batería se recristalizan y entran en contacto con el electrodo positivo a través de un separador.
En particular, dado que, en el caso de las células de batería de tipo bolsa, la carcasa que recubre el conjunto de electrodo es delgada y blanda, a diferencia de las baterías cilíndricas o las baterías prismáticas, es necesario prestar más atención. Sin embargo, dado que las baterías con forma de bolsa están configuradas para tener una estructura en la que el conjunto de electrodo está simplemente sellado, no existe ningún medio de seguridad fiable capaz de garantizar la seguridad.
Documento de la técnica anterior
(Documento de patente 1) Solicitud de patente coreana n.° 2003-0097964
En los documentos KR 2013/0000014 A, KR 101927398 B1, KR 101753213 B1 y KR 2015/0034498 A3 se divulgan ejemplos de células de batería de tipo bolsa.
Explicación de la invención
Problema técnico
La presente invención se ha realizado teniendo en cuenta los problemas anteriores, y un objeto de la presente invención es proporcionar una célula de batería en forma de bolsa con una seguridad mejorada capaz de romper una carcasa antes de que se produzca una fuga térmica en la célula de batería en forma de bolsa, evitando así accidentes secundarios, como incendios o explosiones.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar una célula de batería en forma de bolsa con una seguridad mejorada, configurada de manera que una superficie delantera y una superficie trasera de la célula de batería se puedan identificar fácilmente en el momento de fabricar un módulo de batería o un paquete de baterías, lo que permite mejorar la velocidad y la precisión en la fabricación.
Solución técnica
Con este fin, la invención se refiere a una célula de batería en forma de bolsa según la reivindicación 1.
La célula de batería en forma de bolsa según la invención puede presentar una o más de las características de las reivindicaciones dependientes 2 a 9, en cualquier combinación técnicamente viable.
La invención también se refiere a un paquete de baterías según la reivindicación 10.
Efectos ventajosos
Una célula de batería en forma de bolsa con seguridad mejorada según la presente invención tiene la ventaja de que se proporciona una parte de inducción de ruptura en una carcasa de célula, mediante lo que es posible inducir una ruptura rápida de la carcasa cuando se produce un fenómeno de hinchamiento en la carcasa y, por tanto, es posible evitar que se produzca un incendio o una explosión.
Además, en la célula de batería en forma de bolsa con seguridad mejorada según la presente invención, las estructuras de disposición de las partes de inducción de ruptura proporcionadas en una carcasa superior y una carcasa inferior son diferentes una con respecto a otra, por lo que es posible distinguir fácilmente entre una superficie delantera y una superficie trasera de la célula de batería y, por tanto, es posible mejorar la velocidad y la precisión de un proceso de fabricación en el momento de fabricar un módulo de batería o un paquete de baterías.
Breve descripción de las figuras
La FIG. 1 es una vista en perspectiva en despiece de una célula de batería en forma de bolsa según una primera realización de la presente invención.
La FIG. 2 es una vista en planta de la célula de batería en forma de bolsa mostrada en la FIG. 1.
La FIG. 3 es una vista en sección de una parte de la célula de batería en forma de bolsa tomada a lo largo de la línea A-A' de la FIG. 1.
La FIG. 4 es una vista en perspectiva que muestra ejemplos de una parte de inducción de ruptura según una primera realización de la presente invención.
La FIG. 5 es una vista en sección de la parte de inducción de ruptura según la primera realización de la presente invención.
La FIG. 6 es una vista en sección de una parte de una batería secundaria según una segunda realización de la presente invención.
La FIG. 7 es una vista en sección de una parte de una batería secundaria según una tercera realización de la presente invención.
Realización preferente de la invención
En la presente solicitud, debe entenderse que los términos “comprende”, “tiene”, “incluye”, etc. especifican la presencia de las características, números, etapas, operaciones, elementos, componentes o combinaciones de los mismos indicados, pero no excluyen la presencia o la adición de una o más características, números, etapas, operaciones, elementos, componentes o combinaciones adicionales de los mismos.
Además, se utilizarán los mismos números de referencia en todos los dibujos para referirse a partes que realizan funciones u operaciones similares. En el caso de que se diga que una parte está conectada a otra parte en la memoria descriptiva, no solo puede esa parte estar conectada directamente a la otra parte, sino que también esa parte puede estar conectada indirectamente a la otra parte a través de una parte adicional. Además, el hecho de que se incluya un elemento determinado no significa que se excluyan otros elementos, sino que significa que dichos elementos pueden incluirse de manera adicional, salvo que se indique lo contrario.
A continuación, se describirá una célula de batería en forma de bolsa con seguridad mejorada según la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos.
La FIG. 1 es una vista en perspectiva en despiece de una célula de batería en forma de bolsa según una primera realización de la presente invención, la FIG. 2 es una vista en planta de la célula de batería en forma de bolsa mostrada en la FIG. 1, y la FIG. 3 es una vista en sección de una parte de la célula de batería en forma de bolsa tomada a lo largo de la línea A-A' de la FIG. 1.
La célula de batería en forma de bolsa con seguridad mejorada según la presente invención incluye un conjunto 100 de electrodo, una carcasa 200 de célula configurada para recibir el conjunto 100 de electrodo y una parte 300 de inducción de ruptura.
En primer lugar, el conjunto 100 de electrodo recibido en la carcasa 200 de célula puede ser un conjunto de electrodo de tipo enrollado, que está configurado para tener una estructura en la que un electrodo 110 negativo de tipo lámina larga y un electrodo 130 positivo de tipo lámina larga están enrollados en un estado en el que se interpone un separador 120 entre los mismos, un conjunto de electrodo de tipo apilado que incluye células unitarias, cada una de las cuales está configurada para tener una estructura en la que un electrodo positivo rectangular y un electrodo negativo rectangular están apilados en un estado en el que se interpone un separador entre los mismos, un conjunto de electrodo de tipo apilado y plegado, que está configurado para tener una estructura en la que las células unitarias se enrollan utilizando una película de separación larga, o un conjunto de electrodo de tipo laminado y apilado, que está configurado para tener una estructura en la que las células unitarias se apilan en un estado en el que se interpone un separador entre las mismas y luego se unen entre sí. Sin embargo, la presente invención no se limita a lo anterior.
Concretamente, el electrodo 110 negativo se fabrica aplicando una mezcla en suspensión de un material activo de electrodo negativo y un aglutinante a un colector de corriente de electrodo negativo.
En este caso, como material activo de electrodo negativo, por ejemplo, se puede utilizar carbono, como un carbono no grafitizable o un carbono a base de grafito; un óxido compuesto metálico, como Li<x>Fe<2>O<3>(0<x<1), Li<x>WO<2>(0<x<1), Sn<x>Me<1-x>Me'<y>O<z>(Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, elementos del grupo 1, 2 y 3 de la tabla periódica, halógeno; 0<x<1; 1<y<3; 1<z<8); litio metálico; una aleación de litio; una aleación a base de silicio; una aleación a base de estaño; un óxido metálico, como SnO, SnO<2>, PbO, PbO<2>, Pb<2>O<3>, Pb<3>O<4>, Sb<2>O<3>, Sb<2>O<4>, Sb<2>O<5>, GeO, GeO<2>, Bi<2>O<3>, Bi<2>O<4>o Bi<2>O<5>; un polímero conductor, como poliacetileno; un material a base de Li-Co-Ni; o un material a base de Si, como Si, SiO, SiO<2>, o una mezcla de los mismos. Sin embargo, la presente invención no se limita a lo anterior.
El electrodo 130 positivo se fabrica aplicando una mezcla en suspensión de un material activo de electrodo positivo y un aglutinante a un colector de corriente de electrodo positivo.
El material activo de electrodo positivo puede estar constituido, por ejemplo, por un compuesto en capas, como óxido de cobalto y litio (LiCoO<2>) u óxido de níquel y litio (LiNiO<2>), o un compuesto sustituido con uno o más metales de transición; un óxido de litio y manganeso representado por la fórmula química Li<1+x>Mn<2-x>O<4>(donde x = 0 a 0,33) o un óxido de litio y manganeso, como LiMnO<3>, LiMn2O<3>o LiMnO<2>; un óxido de litio y cobre (Li<2>CuO<2>); un óxido de vanadio, como LiV3O<8>, LiFe<3>O<4>, V<2>O<5>o Cu<2>V<2>O<7>; un óxido de níquel y litio con níquel representado por la fórmula química LiNi<1-x>M<x>O<2>(donde M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B o Ga, y x = 0,01 a 0,3); un óxido compuesto de litio y manganeso representado por la fórmula química LiMn<2-x>M<x>O<2>(donde M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn o Ta, y x = 0,01 a 0,1) o la fórmula química Li<2>Mn<3>MO<8>(donde M = Fe, Co, Ni, Cu o Zn); LiMn<2>O<4>en el que una parte del Li de la fórmula química se sustituye por iones de metales alcalinotérreos; un compuesto de disulfuro; o Fe<2>(MoO<4>)<3>. Sin embargo, la presente invención no se limita a lo anterior.
Mientras tanto, cada uno del colector de corriente de electrodo negativo y el colector de corriente de electrodo positivo está constituido por una parte que tiene la suspensión que incluye el material activo aplicado a la misma y una parte no recubierta que no tiene suspensión aplicada a la misma, y la parte no recubierta puede cortarse para formar una lengüeta de electrodo o un elemento conductor independiente se conecta a la parte no recubierta mediante soldadura ultrasónica para formar la lengüeta de electrodo.
Un conductor 140 de electrodo se conecta a la lengüeta de electrodo mediante soldadura por puntos, y una película 150 aislante se coloca alrededor del conductor 140 de electrodo.
En este caso, la película 150 aislante se encuentra en una parte sellada en la que una carcasa 210 inferior y una carcasa 220 superior se fusionan térmicamente entre sí para fijar el conductor 140 de electrodo a la carcasa 200 de célula.
De este modo, se impide el flujo de electricidad generado por el conjunto 100 de electrodo hacia la carcasa 200 de célula a través del conductor 140 de electrodo y se mantiene el sellado de la carcasa 200 de célula. Mientras tanto, es preferible que la película 150 aislante esté hecha de un material que presente baja conductividad eléctrica, es decir, un material no conductor. En general, se utiliza principalmente una cinta aislante que tiene un grosor relativamente pequeño y sea fácil de fijar al conductor 140 de electrodo; sin embargo, la presente invención no se limita a lo anterior.
A continuación, se describirá la carcasa 200 de célula.
La carcasa 200 de célula está constituida por una carcasa 210 inferior y una carcasa 220 superior, y tiene una parte S espacial de tipo bolsillo configurada para recibir el conjunto 100 de electrodo.
La carcasa 200 de célula está hecha de una lámina laminada que incluye una capa de recubrimiento exterior, una capa metálica y una capa de recubrimiento interior, y la parte espacial configurada para recibir el conjunto 100 de electrodo está formada en la carcasa de célula.
La capa de recubrimiento interior está dispuesta en contacto directo con el conjunto 100 de electrodo y, por tanto, la capa de recubrimiento interior debe presentar altas propiedades de aislamiento y alta resistencia a una solución electrolítica. Además, la capa de recubrimiento interior debe presentar una alta capacidad de sellado para sellar herméticamente la carcasa de célula desde el exterior, es decir, una parte sellada térmicamente entre las capas interiores debe presentar una excelente resistencia de unión térmica.
La capa de recubrimiento interior puede estar hecha de un material seleccionado entre una resina basada en poliolefina, como polipropileno, polietileno, acrilato de polietileno o polibutileno, una resina de poliuretano y una resina de poliimida, que presentan una excelente resistencia química y una alta capacidad de sellado; sin embargo, la presente invención no se limita a lo anterior, y el polipropileno, que presenta excelentes propiedades mecánicas, como resistencia a la tracción, rigidez, dureza superficial y resistencia a impactos, y una excelente resistencia química, puede ser el más preferible.
La capa metálica, que está dispuesta para hacer tope contra la capa de recubrimiento interior, corresponde a una capa de barrera configurada para impedir que la humedad o diversos tipos de gases penetren en la batería desde el exterior. Como material preferido para la capa metálica se puede utilizar una película delgada de aluminio, que es ligera y fácil de moldear.
La capa de recubrimiento exterior se proporciona en la otra superficie de la capa metálica. La capa de recubrimiento exterior puede estar hecha de un polímero resistente al calor que presente una excelente resistencia a la tracción, resistencia a permeabilidad de humedad y resistencia a transmisión de aire, de modo que la capa de recubrimiento exterior presente una alta resistencia al calor y a los productos químicos, al tiempo que protege el conjunto de electrodo. A modo de ejemplo, la capa de recubrimiento exterior puede estar hecha de nailon o tereftalato de polietileno; sin embargo, la presente invención no se limita a lo anterior.
Aunque la carcasa 210 inferior y la carcasa 220 superior se muestran completamente separadas una con respecto a otra en los dibujos, un borde de la carcasa 210 inferior y un borde de la carcasa 220 superior pueden estar conectados entre sí, o una de la carcasa 210 inferior y la carcasa 220 superior puede tener una estructura de placa plana sin ninguna parte separada en su interior.
A continuación, se describirá la parte 300 de inducción de ruptura recibida en la parte S espacial de la carcasa 200 de célula.
La parte 300 de inducción de ruptura es una construcción capaz de inducir un mayor hinchado de la carcasa 200 de célula cuando la presión en la carcasa 200 de célula aumenta debido al hinchado, con el fin de romper la carcasa 200 de célula e interrumpir la conexión con un conductor correspondiente antes de que se produzca una fuga térmica como resultado de la ruptura de la carcasa de célula, minimizando así daños secundarios, como el inicio de un incendio o una explosión.
La FIG. 4 es una vista en perspectiva que muestra ejemplos de una parte de inducción de ruptura según una primera realización de la presente invención. Haciendo referencia a las FIGs . 1 a 4, la parte 300 de inducción de ruptura puede tener una forma cúbica con un volumen predeterminado.
Por ejemplo, la parte de inducción de ruptura puede tener una forma esférica, como una bola redonda, una forma cúbica formada por cuatro o más superficies planas, como una columna poligonal, un cono, un cono truncado, una pirámide truncada o una forma formada por superficies planas y curvas, y la forma de la parte de inducción de ruptura no está particularmente restringida siempre que la parte de inducción de ruptura esté configurada para tener un volumen.
En este caso, aunque el tamaño de la parte de inducción de ruptura no está definido de forma particular, es preferible que la parte de inducción de ruptura tenga un diámetro interior máximo de 6 mm o menos, ya que la parte de inducción de ruptura debe estar situada entre el conjunto 100 de electrodo y una superficie interior de la carcasa 200 de célula.
Es preferible que la parte 300 de inducción de ruptura se proporcione entre el conjunto 100 de electrodo y una superficie interior de la carcasa 210 inferior, entre el conjunto 100 de electrodo y una superficie interior de la carcasa 220 superior, o entre el conjunto 100 de electrodo y la superficie interior de la carcasa 210 inferior y entre el conjunto 100 de electrodo y la superficie interior de la carcasa 220 superior, y es más preferible que se proporcionen varias partes de inducción de ruptura entre las mismas.
Según la invención, la parte de inducción de ruptura se proporciona entre el conjunto 100 de electrodo y la superficie interior de la carcasa 210 inferior y entre el conjunto 100 de electrodo y la superficie interior de la carcasa 220 superior, y se proporcionan varias partes de inducción de ruptura entre las mismas, la estructura de disposición de primeras partes 310 de inducción de ruptura situadas entre la superficie interior de la carcasa 210 inferior y el conjunto 100 de electrodo y la estructura de disposición de segundas partes 320 de inducción de ruptura situadas entre la superficie interior de la carcasa 220 superior y el conjunto 100 de electrodo son diferentes una con respecto a otra.
En general, un módulo de batería se obtiene apilando una pluralidad de células de batería. En ese momento, las células de batería deben apilarse secuencialmente en una dirección predeterminada. Sin embargo, para las células de batería en forma de bolsa que tienen una parte espacial proporcionada en cada una de la carcasa superior y la carcasa inferior, es difícil identificar fácilmente la célula de batería en forma de bolsa, ya que las formas externas de la carcasa superior y la carcasa inferior son similares entre sí.
Sin embargo, cuando las partes 300 de inducción de ruptura están dispuestas en la superficie interior de la carcasa 220 superior y en la superficie interior de la carcasa 210 inferior, las superficies exteriores de la carcasa 210 inferior y de la carcasa 220 superior pueden sobresalir de forma ligeramente convexa debido al volumen de cada una de las partes 300 de inducción de ruptura. Además, dado que las estructuras de disposición de las partes 300 de inducción de ruptura proporcionadas en las superficies interiores de las respectivas carcasas son diferentes una con respecto a otra, es posible distinguir fácilmente a simple vista la carcasa 220 superior y la carcasa 210 inferior, con lo que se puede realizar fácilmente un proceso de apilado y puede mejorarse la precisión del proceso.
Aunque se muestra que hay un total de 6 (2 x 3) primeras partes 310 de inducción de ruptura proporcionadas en la superficie interior de la carcasa 210 inferior, de modo que las primeras partes de inducción de ruptura están dispuestas de dos en dos en una dirección horizontal y las primeras partes de inducción de ruptura están dispuestas de tres en tres en una dirección vertical, en el estado en el que las primeras partes de inducción de ruptura están separadas una con respecto a otra por una distancia predeterminada, y se muestra que hay un total de 6 (3 x 2) segundas partes 320 de inducción de ruptura proporcionadas en la superficie interior de la carcasa 220 superior, de modo que las segundas partes de inducción de ruptura están dispuestas de tres en tres en una dirección horizontal y las segundas partes de inducción de ruptura están dispuestas de dos en dos en la dirección vertical, en un estado en el que las segundas partes de inducción de ruptura están separadas una con respecto a otra por una distancia predeterminada en las FIGS. 1 y 2, lo cual es solo un ejemplo, resulta obvio que es posible cambiar de diversas formas el número de partes de inducción de ruptura y las estructuras de disposición de las mismas.
Mientras tanto, en la FIG. 3, se recibe el conjunto 100 de electrodo configurado en la secuencia del separador 120, el electrodo 110 negativo, el separador 120 y el electrodo 130 positivo en una dirección hacia el interior desde el lado más exterior. En este momento, la parte 300 de inducción de ruptura puede estar situada entre el separador 120 situado en el lado más exterior del conjunto 100 de electrodo y la superficie interior de la carcasa 200 de célula. Puede proporcionarse poco espacio entre el conjunto 100 de electrodo y la superficie interior de la carcasa 200 de célula para aumentar la densidad energética y, por tanto, puede mantenerse el estado fijo de la parte 300 de inducción de ruptura sin necesidad de medios de fijación independientes. Sin embargo, puede utilizarse un adhesivo fabricado con un material no conductor conocido para fijar de forma segura la parte 300 de inducción de ruptura en la posición deseada. Por supuesto, resulta obvio que la parte 300 de inducción de ruptura puede formarse simultáneamente durante el proceso de formación de la carcasa 200 de célula.
En este caso, dado que la parte 300 de inducción de ruptura está dispuesta en contacto directo con el conjunto 100 de electrodo, es preferible que la parte de inducción de ruptura esté hecha de un material no conductor que no se vea sometido a reacciones químicas con una solución electrolítica, como resina de poliimida, polipropileno, o polietileno.
La FIG. 5 es una vista en sección de la parte de inducción de ruptura según la primera realización de la presente invención.
La primera parte 310 de inducción de ruptura puede estar constituida por una parte 311 central y una parte 312 de recubrimiento configurada para envolver la parte central con el fin de minimizar una reducción de su volumen cuando la parte 300 de inducción de ruptura entra en contacto estrecho fuerte con la superficie interior de la carcasa 200 de célula debido a la presión en la carcasa 200 de célula.
En este caso, es preferible que la parte 311 central esté hecha de un material metálico, como aluminio, y que la parte 312 de recubrimiento esté hecha de un material no conductor, como resina de poliimida, polipropileno, o polietileno con el fin de evitar la conducción eléctrica entre la parte 311 central y el conjunto 100 de electrodo.
Por supuesto, es obvio que la segunda parte 320 de inducción de ruptura puede estar constituida por una parte central y una parte de recubrimiento, de la misma manera que la primera parte 310 de inducción de ruptura.
La FIG. 6 es una vista en sección de una parte de una batería secundaria según una segunda realización de la presente invención.
La segunda realización es idéntica en su construcción a la primera realización descrita con referencia a las FIGS. 1 a 5, excepto por la posición de la parte 300 de inducción de ruptura. Por tanto, a continuación solo se describirá la construcción diferente.
En la segunda realización, se recibe un conjunto 100 de electrodo configurado en la secuencia de un separador 120, un electrodo 110 negativo, un separador 120 y un electrodo 130 positivo en la dirección hacia el interior desde el lado más exterior. En este momento, cada una de una primera parte 310 de inducción de ruptura y una segunda parte 320 de inducción de ruptura puede estar situada entre un separador 120 situado en el lado más exterior del conjunto 100 de electrodo y un electrodo 110 negativo situado adyacente al separador 120 situado en el lado más exterior.
Cada una de la primera parte 310 de inducción de ruptura y la segunda parte 320 de inducción de ruptura se inserta en el conjunto 100 de electrodo durante la fabricación del conjunto de electrodo. En este caso, la primera parte de inducción de ruptura y la segunda parte de inducción de ruptura pueden fijarse al conjunto de electrodo sin medios de fijación independientes.
Aunque en la FIG. 6 se muestra que la zona cercana a cada una de la primera parte 310 de inducción de ruptura y la segunda parte 320 de inducción de ruptura está vacía, esta disposición se proporciona para describir con más detalle el lugar en el que se encuentra cada una de las partes de inducción de ruptura, y el electrodo 110 negativo y el separador 120 se mantienen en contacto estrecho entre sí.
La FIG. 7 es una vista en sección de una parte de una batería secundaria según una tercera realización de la presente invención.
La tercera realización es idéntica en su construcción a la primera realización descrita con referencia a las FIGS. 1 a 5, excepto por la posición de la parte 300 de inducción de ruptura. Por tanto, a continuación solo se describirá la construcción diferente.
En la tercera realización, se recibe un conjunto 100 de electrodo configurado en la secuencia de un separador 120' auxiliar, un separador 120, un electrodo 110 negativo, un separador 120 y un electrodo 130 positivo en la dirección hacia el interior desde el lado más exterior. En este momento, cada una de una primera parte 310 de inducción de ruptura y una segunda parte 320 de inducción de ruptura puede estar situada entre un separador 120' auxiliar del conjunto 100 de electrodo y un separador 120 situado adyacente al separador 120' auxiliar.
El separador 120' auxiliar está configurado para envolver una vez más el separador 120 situado en el lado más exterior con el fin de mejorar el aislamiento. De la misma manera que en la segunda realización, por tanto, cada una de la primera parte 310 de inducción de ruptura y la segunda parte 320 de inducción de ruptura se inserta en el conjunto 100 de electrodo durante la fabricación del conjunto de electrodo, y la primera parte de inducción de ruptura y la segunda parte de inducción de ruptura pueden fijarse al conjunto de electrodo sin medios de fijación independientes.
Además, aunque en la FIG. 7 se muestra que la zona cercana a cada una de la primera parte 310 de inducción de ruptura y la segunda parte 320 de inducción de ruptura está vacía, esta disposición se proporciona para describir con más detalle el lugar en el que se encuentra cada una de las partes de inducción de ruptura, y el separador 120 y el separador 120' auxiliar están en contacto estrecho entre sí.
Pueden apilarse una pluralidad de células de batería en forma de bolsa para constituir un módulo de batería o un paquete de baterías, y estos pueden utilizarse como fuente de alimentación para diversos tipos de dispositivos, como un vehículo eléctrico y un sistema de almacenamiento de energía.
Aunque se han descrito en detalle los detalles específicos de la presente invención, los expertos en la materia apreciarán que la descripción detallada de la misma solo divulga las realizaciones preferidas de la presente invención y, por tanto, no limita el alcance de la presente invención. En consecuencia, los expertos en la materia apreciarán que son posibles diversos cambios y modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Una célula de batería en forma de bolsa que comprende:
un conjunto (100) de electrodo que comprende un electrodo (110) negativo, un separador (120) y un electrodo (130) positivo; y
una carcasa (200) de célula que incluye una carcasa (210) inferior y una carcasa (220) superior configuradas para definir una parte (S) espacial configurada para recibir el conjunto (100) de electrodo,
una parte (300) de inducción de ruptura configurada para inducir la ruptura de la carcasa (200) de célula cuando la presión en la carcasa (200) de célula aumenta, se proporciona en la parte (S) espacial de la carcasa (200) de batería,
caracterizada porquela parte (300) de inducción de ruptura se proporciona en plural entre el conjunto (100) de electrodo y la superficie interior de la carcasa (210) inferior y entre el conjunto (100) de electrodo y la superficie interior de la carcasa (220) superior, yporquelas estructuras de disposición de las partes (300) de inducción de ruptura proporcionadas en la superficie interior de la carcasa (210) inferior y la superficie interior de la carcasa (220) superior son diferentes una con respecto a otra.
2. La célula de batería en forma de bolsa según la reivindicación 1, en la que la parte (300) de inducción de ruptura tiene una forma cúbica con un volumen predeterminado.
3. La célula de batería en forma de bolsa según la reivindicación 2, en la que
la parte (300) de inducción de ruptura comprende una parte (310) central y una parte (320) de recubrimiento configurada para envolver la parte (310) central,
la parte (310) central está hecha de un material metálico, y
la parte (320) de recubrimiento está hecha de una resina no conductora.
4. La célula de batería en forma de bolsa según la reivindicación 2, en la que la parte (300) de inducción de ruptura está hecha de una resina no conductora.
5. La célula de batería en forma de bolsa según la reivindicación 1, en la que la carcasa (210) inferior y/o la carcasa (220) superior en los lugares en los que están dispuestas las partes (300) de inducción de ruptura están dispuestas para sobresalir de forma convexa.
6. La célula de batería en forma de bolsa según la reivindicación 2, en la que, cuando el conjunto (100) de electrodo está configurado en una secuencia de un separador (120), un electrodo (110) negativo, un separador (120) y un electrodo (130) positivo en una dirección hacia el interior desde un lado más exterior del conjunto (100) de electrodo, la parte (300) de inducción de ruptura está situada entre un separador (120) situado en el lado más exterior del conjunto (100) de electrodo y una superficie interior de la carcasa (200) de célula.
7. La célula de batería en forma de bolsa según la reivindicación 6, en la que la parte (300) de inducción de ruptura está fijada al separador (120) situado en el lado más exterior y/o la superficie interior de la carcasa (100) de célula.
8. La célula de batería en forma de bolsa según la reivindicación 2, en la que, cuando el conjunto (100) de electrodo está configurado en una secuencia de separador (120), un electrodo (110) negativo, el separador (120) y el electrodo (130) positivo en una dirección hacia el interior desde un lado más exterior, la parte (300) de inducción de ruptura está situada entre el separador (120) situado en el lado más exterior del conjunto (100) de electrodo y el electrodo (110) negativo situado adyacente al separador (120) situado en el lado más exterior.
9. La célula de batería en forma de bolsa según la reivindicación 2, en la que, cuando el conjunto (100) de electrodo está configurado en una secuencia de un separador (120') auxiliar, el separador (120), el electrodo (110) negativo, el separador (120) y el electrodo (130) positivo en una dirección hacia el interior desde un lado más exterior, la parte (300) de inducción de ruptura está situada entre el separador (120') auxiliar del conjunto (100) de electrodo y el separador (120) situado adyacente al separador (120') auxiliar.
10. Un paquete de baterías que comprende la célula de batería en forma de bolsa según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
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