TWM612535U - 具有接觸片的電化學電池 - Google Patents

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Abstract

一種電化學電池(400)，包括合圍形成內部空間的圓柱形殼體，該殼體具有透過環形外套彼此相連的第一端面(2)及第二端面。在該殼體的該內部空間中設有正電極及負電極。該負電極直接地或者透過單獨的導體電性連接該第一端面(2)以形成負極，並且該正電極直接地或者透過單獨的導體電性連接該第二端面以形成正極。在該殼體的該第一端面(2)或該第二端面上緊固有接觸片(40)。該接觸片之特徵在於，該接觸片包括位於末端的第一接觸部(44)及位於末端的第二接觸部(45)，該接觸片在該第一接觸部中緊固於該端面(2)上，該第二接觸部用於使該電化學電池與外部電導體接觸。該接觸片(40)進一步地在該第一接觸部(44)與該第二接觸部(45)之間包括可自由擺動的阻尼部(46)。該第一接觸部(44)及該阻尼部(46)在一平面中延伸，該平面平行於緊固有該接觸片之該端面(2)的平面。該第二接觸部(45)較佳與此平面成角度延伸。

Description

具有接觸片的電化學電池
下述創作係有關於一種具有圓柱形殼體及至少一個接觸片的電化學電池。
電化學電池係用於儲存能量。電化學電池包括被隔膜隔開的正電極及負電極。在此類儲能電池中，發生提供能量的電化學反應，該反應由電性上相互耦合、但空間上彼此分離的兩個子反應(Teilreaktion)所組成。其中一個在較低之氧化還原電位上進行的子反應係發生於負電極上。另一個子反應係以較高之氧化還原電位發生於正電極上。放電時，負電極上透過氧化過程釋放電子，從而產生經外部用電設備流向正電極之電子流，正電極吸收相應的電子量。亦即，正電極上發生還原過程。為了達到電荷平衡，電池內部同時產生與電極反應相對應之離子流。此離子流穿過隔膜且係由傳導離子的電解質保障。
在二次(可再充電)電化學儲能電池中，此放電反應為可逆的，亦即，存在將放電時所發生的從化學能到電能之轉化再度反轉的可能性。
小型電池如紐扣電池具有特別多的應用領域。根據定義，紐扣電池係為高度小於直徑之電池。紐扣電池通常具有圓柱形殼體，該殼體由兩個彼此電絕緣的金屬殼體部件組成，其中一個殼體部件作為正極接入，另一個殼體部件作為負極接入。殼體大多具有第一端面及第二端面，第一端面及第二端面分別具有圓形或橢圓形周圍並且透過環形外套彼此相連。
為了將電池如紐扣電池緊固於電子設備中，例如緊固於電路板上，往往需要使用接觸片。接觸片一方面用作機械固定構件，但另一方面亦用作電導體。通常為一個接觸片連接正極，第二接觸片連接負極。到紐扣電池殼體的連接特別是藉由釺焊或焊接而實現。
出於生產技術原因，接觸片大多被安裝於紐扣電池的端面。藉由將其中一個接觸片彎折90°，可將此接觸片引向相對端面所在一側。若接觸片位於相同平面內，則其在電路板上的緊固會特別容易。
具有接觸片的電池例如披露於EP 3 667 761 A1及US 2011/001618 A1。
近年來已研發出基於鋰離子技術的可再充電紐扣電池，例如參閱WO 2010/089152 A1。此類紐扣電池嚴重依賴於安全解決方案，因為其能量密度高，組成部分易燃，損壞情況下會給用電設備帶來極大風險。
適合紐扣電池的一個習知安全解決方案為在紐扣電池的其中一個端面中設置防爆叉(Berstkreuz)。當電池內部形成過壓且該過壓超過壓力閾值時，紐扣電池的殼體會在防爆叉區域內以可控方式打開以釋放該過壓。
然而，在將接觸片焊接至設有防爆叉的端面上時，此種防爆叉容易被阻擋。
此外，具有接觸片的電池可能會遇到接觸片遭受衝擊、振動或顫動時從其所緊固的端面上脫落之問題。
對此，本創作之目的在於提供一種電化學電池，該電池提供在前述問題方面經改良的接觸片。具有經改良之接觸片的電池應更能耐受前述機械負荷且/或具有更好的安全性，特別是在結合過壓閥如前述防爆叉之情況下。
此目的係藉由一種具有請求項1之特徵的電化學電池而達成。此種圓柱形電池的有利技術方案係為附屬項之主題。
根據本創作的電化學電池首先以以下特徵為特點： a.    該電池包括合圍形成內部空間的圓柱形殼體，該殼體具有透過環形外套彼此相連的第一端面及第二端面，並且 b.    在該殼體的該內部空間中設有正電極及負電極，並且 c.    該負電極直接地或者透過單獨的導體電性連接該第一端面以形成負極，並且該正電極直接地或者透過單獨的導體電性連接該第二端面以形成正極，並且 d.    在該殼體的該第一端面或該第二端面上緊固有接觸片，
根據本創作，該電化學電池在接觸片方面進一步地始終以以下特徵為特點： e.    該接觸片包括位於末端的第一接觸部，該接觸片在該第一接觸部中緊固於該端面上，並且 f.     該接觸片包括位於末端的第二接觸部，該第二接觸部用於使該電化學電池與外部電導體接觸，並且 g.    該接觸片在該第一接觸部與該第二接觸部之間包括可自由擺動的阻尼部，並且 h.    該第一接觸部及該阻尼部在一平面中延伸，該平面平行於緊固有該接觸片之該端面的平面，並且該第二接觸部較佳與此平面成角度延伸。
在根據本創作的電池中，藉由為接觸片設計位於末端的第一接觸部以將接觸片緊固於端面、位於末端的第二接觸部以接觸外部電導體以及特別是位於二者之前的阻尼部，使得該電化學電池在衝擊及顫動易感性方面得到大幅改良。特別是藉由位於接觸片中部的阻尼部，可攔截並削弱接觸片所遭受的衝擊、振動或顫動，使得此等衝擊或振動不會全部作用於該等接觸部，特別是第一接觸部，從而為該等接觸部，特別是為第一接觸部提供最大程度的防震保護。
接觸片藉由第一接觸部而實現的緊固通常以焊接方式完成，其中，在此例如可採用雷射焊接，特別有利地可採用電阻焊接。為此可在第一接觸部中設置數個焊接點，例如兩個或四個或六個焊接點。傳統的電化學電池可能會遇到如下問題：作用於電池的衝擊、振動或顫動導致此等焊接點中的一者或數者脫落，從而致使接觸片鬆動甚或從端面脫落。根據本創作的電化學電池藉由以下方式緩解此問題：利用位於末端接觸部之間的阻尼部來攔截並削弱作用於接觸片的衝擊、振動或顫動。
根據本創作之電池的上述接觸片可取代傳統接觸片，傳統接觸片僅由平面接觸部(第一接觸部)及接觸尖部構成，接觸片在平面接觸部中緊固於電池端面上，電化學電池可透過接觸尖部與外部電導體發生接觸。此接觸尖部通常作為狹窄的延長部直接形成於平面接觸部上並且可彎曲，如此便可將外部電導體例如釺焊或夾緊在此接觸尖部上。關於具有未彎曲的接觸尖部之接觸片的示例，請參閱EP 3 667 761 A1的圖1(符號106)。
藉由利用阻尼部來攔截衝擊、振動或顫動，亦可為第二接觸部與外部電導體之間的連接提供保護。藉此可避免第二接觸部與外部電導體之間的釺焊部位或夾緊部位處例如出現疲勞現象或斷裂及/或裂紋。
根據本創作之接觸片的阻尼部視情況亦可排導且/或抑制可能有損於根據本創作之電池的電磁波。
如前所述，在較佳實施方式中，第二接觸部與緊固有接觸片之端面的平面成角度延伸。換言之，第二接觸部較佳相對於第一接觸部及阻尼部彎折。該角度尤佳為90°。在此等較佳實施方式中，第二接觸部與阻尼部之間的邊界較佳由彎折部形成，接觸片在該彎折部中彎折。在此情況下，接觸片之非平行於端面定向的部分即為第二接觸部。
根據本創作之電池之殼體的第一端面及第二端面較佳地分別具有圓形或橢圓形周圍(Umfang)並且透過環形外套彼此相連。
製造根據本創作的圓柱形電池時，具有第一接觸部與第二接觸部以及位於二者之間的阻尼部的接觸片較佳地先被構建成平面部件，例如衝壓板件，其所有部分皆位於同一個平面中。在此形態下，可藉由第一接觸部將接觸片緊固於電池端面上。而後可彎曲或彎折第二接觸部，以便能更方便地將第二接觸部與外部電導體連接起來。
作為替代方案，亦可在將接觸片緊固於端面之前進行該彎曲或彎折。
供上述接觸片固定的端面較佳為該圓柱形電化學電池之形成電池負極的端面。
在根據本創作之圓柱形電池的一個尤佳技術方案中，該電池以以下的附加特徵為特點： a.      該阻尼部不直接連接緊固有該接觸片的該端面。
根據上述特徵a.，阻尼部僅間接地連接端面。其中，阻尼部在一定程度上形成第一接觸部的自由擺動式延長部，其中此自由擺動式延長部與位於末端的第二接觸部銜接，電化學電池可透過該第二接觸部與外部電導體發生接觸。
該圓柱形電池的阻尼部尤佳地以以下特徵a.至c.中的至少一項為特點： a.      該阻尼部被設計成帶狀。 b.      該阻尼部包括至少一個寬度基本恆定的帶狀部分。 c.      該接觸片包括從該第一接觸部到該阻尼部的銜接部，在該銜接部中，該接觸片的寬度減小，使得該接觸片的橫截面減小至少25%，較佳地減小至少50%。
上述兩項特徵a.與b.較佳以相互組合之方式實現，尤佳地，特徵a.至c.以相互組合之方式實現。
寬度基本恆定的帶狀部分或阻尼部，特別是帶狀阻尼部，尤佳具有超過第二接觸部之最大長度的長度，該長度較佳為第二接觸部之最大長度的至少2倍，尤佳為至少4倍。
進一步較佳地，寬度基本恆定的帶狀部分或阻尼部，特別是帶狀阻尼部，超過第一接觸部的最大長度，較佳為第一接觸部之最大長度的至少1.1倍，尤佳為至少2倍，特別是3倍。
從第一接觸部到阻尼部之銜接部的存在不排除接觸片的寬度及橫截面在阻尼區域內部至少局部地再度增大之可能性。
接觸片在銜接部中的寬度變化可被設計為逐步的或連續的。透過阻尼部的此種設計，可在從第二接觸部出發而作用於接觸片的振動、衝擊或顫動到達第一接觸部之前即以特別有效的方式攔截並削弱之。
在一個甚佳技術方案中，該阻尼部以以下特徵為特點： a.         該阻尼部彎曲延伸，特別是呈圓形延伸。
阻尼部的彎曲延伸首先具有以下突出優點：藉此可使阻尼部獲得較大長度，其中圓柱形電池之端面的有限表面可得到最佳利用。藉此可加長阻尼部，從而能更好地攔截衝擊、振動或顫動。
其中，接觸片內部的阻尼部可一定程度地呈軌道狀或條帶狀，且較佳為彎曲的。其中，該彎曲延伸可較佳為部分圓形的延伸。舉例而言，阻尼部可大致呈3/4個圓之形狀。
此外，阻尼部呈彎曲延伸之設計更具有另一突出優點。具體地說，該彎曲延伸可使得端面的中央區域不被接觸片佔據，以便此中央區域可另作他用。
在一個甚佳技術方案中，根據本創作的電池以以下特徵a.至c.中的至少一項為特點： a.      該電池具有安全閥。 b.      該電池具有防爆叉以作為安全閥。 c.      該阻尼部圍繞該安全閥彎曲延伸。
上述兩項特徵a.與c.較佳以相互組合之方式實現，尤佳地，上述特徵a.至c.以相互組合之方式實現。
一種適合電池、特別是適合紐扣電池的習知安全解決方案係為在其中一個端面中設置特別是所謂的防爆叉形式之安全閥。當電池內部形成過壓且此壓力超過特定閾值時，形成額定斷裂點的安全閥(例如防爆叉)可打開以釋放該過壓。
在本創作的尤佳實施方式中，前述被空出來的端面中央區域作為安全用途使用，特別是將安全閥定位於該處。安全閥且特別是防爆叉特別有利地被定位於因接觸片彎曲延伸而空出來的端面區域中，特別是中央區域。藉此確保防爆叉或採用其他設計的安全閥不被接觸片阻擋。
根據本創作之圓柱形電池的接觸片較佳以以下附加特徵為特點： a.    該接觸片延伸過緊固有該接觸片之端面的邊緣。
如前所述，根據本創作之電池之殼體的第一端面及第二端面較佳地分別具有圓形或橢圓形周圍並且透過環形外套彼此相連。
若第二接觸部及阻尼部位於相同平面內，則接觸片較佳突出於其所在之端面的邊緣，且較佳亦突出於該外套之周圍。在此情況下，接觸片之不位於端面上的部分即為第二接觸部。由於第二接觸部不位於端面上，而是要麼彎折，要麼突出於其所在之端面的邊緣，故第二接觸部能夠很容易地被接觸到，從而能特別方便地連接至外部電導體。舉例而言，第二接觸部可以習知方式藉由釺焊或夾緊與電導體(例如電線)連接，以便與根據本創作之電池的相應極形成接觸。
根據本創作的電池尤佳以以下附加特徵a.及b.為特點： a.      該電池包括緊固於該殼體之該第一端面或該第二端面上的接觸片作為第一接觸片。 b.      該電池在該殼體之與緊固有該第一接觸片之該端面相對的端面上包括第二接觸片。
除了上文已詳細說明過的第一接觸片外，該電池亦可具有緊固於相對端面上之其他接觸片。如前所述，在較佳實施方式中，藉由將接觸片彎折90°，可將其引向相對端面所在一側。相應地，根據本創作的電池較佳以以下附加特徵a.為特點： a.         該第二接觸片透過彎折的接觸片區域而延伸進入該相對端面的平面。
藉由該彎折的接觸片區域，可特別方便地從電池一側接觸圓柱形電池的兩極。因此，例如在尤佳技術方案中，根據本創作之圓柱形電池的此項技術方案便於將電池緊固於電路板。
第二接觸片例如可採用與前述EP 3 667 761 A1之圖2中標有符號107的接觸片相同之設計。
在傳統的圓柱形電池中，第一接觸片具體為較小的部件，該部件原則上僅由平面接觸部及接觸尖部形式之第二接觸部構成，接觸片在平面接觸部中被固定於電池端面上。該部件的此種小尺寸會給電池生產過程帶來難題，因為在將接觸片緊固於端面時，較難操作如此之小的部件。而根據本創作之具有阻尼部的接觸片則具有以下突出優點：在圓柱形電池的製造過程中，特別是在自動化製造時，藉此可極大地改良並簡化接觸片之可持性，使得根據本創作的電池在其生產及生產成本方面亦特別有利。因此，根據本創作的電池特別適合自動化製造。
根據本創作之圓柱形電池的該接觸片或該等接觸片尤佳地以以下附加特徵a.與b.中的至少一項為特點： a.      該接觸片或該等接觸片為板件。 b.      該接觸片或該等接觸片為衝壓件。
板件，特別是衝壓件形式之板件，極易製造且成本低廉，亦不會明顯增加最終所獲得之圓柱形電池的重量。
該等接觸片或該接觸片較佳為極薄的板件。在接觸片厚度方面，根據本創作之圓柱形電池的該接觸片或該等接觸片尤佳地可具有以下附加特徵： a.    該接觸片或該等接觸片具有處於0.05 mm至2.5 mm、較佳0.25 mm至2.5 mm範圍之厚度。
此範圍之接觸片厚度一方面確保接觸片具有足夠的穩定性。另一方面，此接觸片厚度確保第一接觸片在接觸片的阻尼部中具有足夠的擺動能力，從而能特別好地攔截及抑制作用於第一接觸片之衝擊、振動或顫動。
作為接觸片的材料，首先考慮採用金屬材料。在該接觸片或該等接觸片的所用材料方面，根據本創作的圓柱形電池尤佳地可設置以下附加特徵： a.    該接觸片或該等接觸片由鋼構成，特別是由不鏽鋼構成。
作為鋼，例如可採用所謂的CRCA鋼(CRCA-cold rolled close annealed，冷軋閉式退火)。
作為替代方案，該接觸片或該等接觸片亦可由鎳或鍍鎳金屬或鎳合金構成。
在該電化學圓柱形電池的一個尤佳技術方案中，該圓柱形電池為鋰離子電池。鋰離子電池能量密度特別高，因而特別有利地適合於各種應用。本創作所提供的關於第一接觸片之技術方案結合鋰離子電池而進一步具有以下優點：亦特別地將鋰離子電池的安全方面考慮在內。根據本創作的第一接觸片特別是提供了以下可能性：特別是藉由彎曲形狀來構建阻尼部，以使得安全閥(尤指防爆叉)不被阻擋。
在根據本創作之圓柱形電池的尤佳技術方案中，該電池以以下附加特徵中的至少一項為特點： a.         該電池為紐扣電池。 b.        該電池具有處於5 mm至25 mm範圍之直徑。 c.         該電池具有處於1.5 mm至15 mm、較佳3 mm至15 mm範圍之高度。
其中，上述特徵a.與b.或a.與c.較佳共同地一起實現，尤佳地，上述特徵a.、b.及c.共同地一起實現。
根據本創作之電池的殼體較佳以兩個較佳呈杯形的金屬殼體部件製成。除了較佳呈圓形的底部外，該等殼體部件較佳地分別具有中空圓柱形外套。底部外側較佳形成前述端面。
在兩個金屬殼體部件之間較佳設有由塑膠構成的環形密封件，該密封件使殼體部件彼此電絕緣。此外，該密封件確保電池被液密封閉。
該等殼體部件例如可由鍍鎳的鋼或板材構成。此外，亦可考慮採用三金屬(Trimetall)作為金屬材料，其順序例如為鎳、鋼(或不鏽鋼)及銅。亦可以鋁或鋁合金形成其中一個殼體部件，另一個殼體部件則由鋼或三金屬構成。
該電池的電極較佳呈帶狀並且為捲繞複合體(Wickel-Verbundkörper)之組成部分，該捲繞複合體佈置於殼體的內部空間中。此捲繞複合體較佳由至少兩個呈螺旋狀捲繞於捲繞軸周圍的電極帶(正電極與負電極)及至少一個呈螺旋狀捲繞於捲繞軸周圍的隔膜帶所形成。該捲繞複合體較佳地同樣呈圓柱形並且相應較佳地同樣具有兩個圓形端面。
該捲繞複合體的端面較佳由該至少一個隔膜帶的縱向邊緣形成並且指向相互平行的圓形殼體底部，使得捲繞軸垂直於或者至少基本上垂直於殼體底部定向。捲繞軸與圓柱軸較佳相重合。記載有此類捲繞複合體之示例的文獻包括但不限於WO 2010/089152 A1。
該正電極及該負電極皆較佳包括覆蓋著電極材料的帶狀金屬集電器(Stromkollektor)。該等集電器用於儘可能大面積地對電極材料進行電接觸。集電器通常由帶狀的平面金屬基材構成，例如由金屬箔或金屬泡沫或金屬化纖維網(metallisiertes Vlies)構成。
為了對殼體部件上的電極進行電接觸，可將此等集電器直接焊接於殼體部件上，較佳直接焊接於殼體部件之底部的內側。作為替代方案，亦可將集電器焊接在單獨的電導體上，該電導體又與殼體部件電性連接。
根據本創作之電池的電極特別是可考慮採用所有能吸收並再度釋放鋰離子的材料作為電極材料。二次鋰離子系統的負電極特別適合採用碳基材料如石墨碳或具有嵌鋰能力之非石墨碳材料。二次鋰離子系統的正電極例如可考慮採用鋰-金屬氧化物化合物及鋰-金屬磷酸鹽化合物，如LiCoO 2及LiFePO 4。
該等電極可進一步包含電極黏合劑及導電材料。電極黏合劑確保電極的機械穩定性並負責使來自電化學活性材料的粒子相互發生接觸以及與集電器發生接觸。導電材料如碳黑係用於提高電極的導電能力。
較佳以合適的電解質浸潤該等電極。
本創作進一步包括一種製造根據本創作之前述電化學電池的方法。原則上，此種製造方法與傳統圓柱形電池製造方法之間的區別主要在於對前述第一接觸片之使用，該第一接觸片除了位於末端的第一接觸部及位於末端的第二接觸部之外還具有位於二者之間的阻尼部。
較佳地，該製造方法係先以習知方式將經過相應準備的電極例如以捲繞複合體之形式送入圓柱形電池的殼體內部，關閉並酌情密封殼體，並且使電極與圓柱形電池的端面或者說極發生接觸。將具有阻尼部的接觸片(第一接觸片)緊固於圓柱形電池的至少一個端面，其中僅在第一接觸部中將接觸片緊固於殼體端面。為此可例如設置數個焊接點，藉由電阻焊接或雷射焊接以焊接方式形成該等焊接點。接觸片之與第一接觸部相接的阻尼部不直接連接端面，因而能自由擺動。第二接觸部位於阻尼部末端，該第二接觸部被設置為用於使接觸片及電池的相應極以習知方式與外部電導體接觸。
下面將結合圖式對實施例進行說明，從中可得出本創作進一步的特徵與優點。其中，各單項特徵分別可單獨地實現，或者以相互組合之方式實現。
圖1以傾斜俯視圖示出來自於先前技術之紐扣電池1。在此能看到的上端面2形成紐扣電池1的負極，位於下方的端面(不可見)形成紐扣電池1的正極。端面2上緊固有接觸片3，該接觸片劃分為平面的第一接觸部4及接觸尖部形式的第二接觸部5。接觸片在第一接觸部4中緊固至紐扣電池1的端面2。第二接觸部5用於連接外部電導體。外部電導體在此係指直接或間接地將電池例如與電路板或類似之物連接起來的電導體。紐扣電池1進一步具有其他接觸片6。其他接觸片6劃分為第一接觸部7、彎曲的接觸片區域8及其他接觸部9，接觸片6在該第一接觸部中緊固於位於下方的端面上，在該其他接觸部中，可在相對端面2的區域中與外部電導體發生接觸。此種紐扣電池例如披露於EP 3 667 761 A1。
圖2所示同樣為先前技術中的習知接觸片3，該接觸片的結構基本上與圖1中的接觸片3相同。接觸片3的第一接觸部4透過四個分離的焊接點41緊固於紐扣電池的端面2上。在接觸片3的此形式中，第二接觸部5處於與端面2的平面且進而同時與第一接觸部4的平面成角度的位置，使得第二接觸部5容易接觸到外部電導體。
根據本創作的接觸片如圖3至圖5所示的技術方案在接觸片內部設置阻尼部，藉此解決先前技術中的接觸片3特別容易受衝擊及顫動影響之問題。
圖3示出根據本創作之接觸片20的一個尤佳實施方式，該接觸片位於紐扣電池200的端面2上。接觸片20包括第一接觸部24，該第一接觸部具有將接觸片20固定於紐扣電池200之端面2上的分離的焊接點241。此外設有位於末端的第二接觸部25，其用於使圓柱形電池200與外部電導體接觸。在第一接觸部24與第二接觸部25之間設有阻尼部26，在此實施方式中，該阻尼部呈帶狀並且在寬度上比第一接觸部24窄。接觸片包括從第一接觸部24到阻尼部26的銜接部28，在該銜接部中，接觸片的寬度減小，使得接觸片的橫截面減小至少50%。第二接觸部25彎折90°並且相應地為軸向定向以及垂直於第一接觸部24及阻尼部26定向。阻尼部26在其與第二接觸部25之間的彎折銜接部的正前方處進一步變細。
圖4示出根據本創作之接觸片30的另一尤佳實施方式。除第一接觸部34外，接觸片30在此亦包括彎折90°的第二接觸部35，該第一接觸部具有用於將接觸片30固定於紐扣電池300之端面2上的分離的接觸點或者說焊接點341，該第二接觸部用於使電池300與外部電導體電接觸。在第一接觸部34與第二接觸部35之間設有阻尼部36，在此實施方式中，該阻尼部呈彎曲帶狀。在此技術方案中，阻尼部36的彎曲形狀係透過阻尼部36之延伸中的兩次變向而實現。接觸片包括從第一接觸部34到阻尼部36的銜接部38，在該銜接部中，接觸片的寬度減小，使得接觸片的橫截面減小至少50%。
圖5示出具有第一接觸部44之接觸片40的另一尤佳實施方式，該第一接觸部藉由四個焊接點441或類似的接觸點固定於圓柱形電池400的端面2上。接觸片40的另一末端上設有第二接觸部45，透過該第二接觸部可與外部電導體發生接觸。在圖5所示的視圖中可看到第二接觸部45的彎折。其中，第二接觸部45經彎折而與第一接觸部44及阻尼部46所在的平面大體成直角。第二接觸部45與阻尼部46之間的邊界沿著摺線58延伸。阻尼部46呈帶狀彎曲延伸，大約覆蓋3/4個圓。藉由阻尼部46的此彎曲形狀，在空間需求較小的同時形成較長的阻尼部46。藉此可最大程度地抑制衝擊、振動或顫動。
此外，阻尼部46之彎曲且特別是部分圓形的形狀允許在圓柱形電池400的端面2上留出或空出一個區域，特別是中央區域，以作他用。在圓柱形電池400如圖5所示的技術方案中，特別是在端面2之此中央區域內設有防爆膜形式之安全閥50。阻尼部46之彎曲且部分圓形的形狀不會阻擋安全閥50，亦不會妨礙可能發生的爆裂過程。
在此實施方式中，第二接觸部45具有兩個側翼部47，借助於該等側翼部可利用壓接過程或夾緊過程來支持與外部電導體之接觸，具體做法係將翼部47彎折圍住電導體。
根據本創作之圓柱形電池的第一接觸片以阻尼部為特點，與傳統接觸片(例如參見圖1或圖2)相比，藉由該第一接觸片總體上可延長第一接觸部之緊固點的使用壽命，因為有損於此等緊固點的衝擊、振動或顫動被攔截。第二接觸部上的連接原則上亦如此。其中，阻尼部將衝擊、顫動及振動從接觸片的接觸部上引開。
進一步地，在圖3及圖4中分別還能看到第二接觸片的其他接觸部9，該其他接觸部將接點從相對端面繞過圓柱形電池的外側面引到端面2的平面上，以便例如在電路板上能夠特別方便地對電池200及300進行接觸。
1:紐扣電池
2:上端面，第一端面
3:接觸片
4:第一接觸部
5:第二接觸部
6:其他接觸片
7:第一接觸部
8:彎曲的接觸片區域
9:其他接觸部
20:接觸片
24:第一接觸部
25:第二接觸部
26:阻尼部
28:銜接部
30:接觸片
34:第一接觸部
35:第二接觸部
36:阻尼部
38:銜接部
40:接觸片
41:焊接點
44:第一接觸部
45:第二接觸部
46:阻尼部
47:側翼部
50:安全閥
58:摺線
200:紐扣電池
241:焊接點
300:紐扣電池
341:焊接點
400:圓柱形電池
441:焊接點
在圖式中： 圖1為先前技術中具有第一接觸片及第二接觸片之紐扣電池的斜視圖； 圖2為先前技術中緊固於圓柱形電池之端面上之接觸片(截取部分)的傾斜俯視圖； 圖3為根據本創作的較佳實施方式中緊固於圓柱形電池之端面上之接觸片的俯視圖； 圖4為根據本創作另一較佳實施方式緊固於圓柱形電池之端面上之接觸片的俯視圖；及 圖5為根據本創作的接觸片(截取部分)緊固於圓柱形電池之端面上之另一較佳實施方式的傾斜俯視圖。
2:上端面，第一端面
40:接觸片
44:第一接觸部
45:第二接觸部
46:阻尼部
47:側翼部
48:
50:安全閥
58:摺線
400:圓柱形電池
441:焊接點

Claims (14)

  1. 一種電化學電池(200；300；400)，具有以下特徵：a.該電池包括合圍形成內部空間的圓柱形殼體，該殼體具有透過環形外套彼此相連的第一端面(2)及第二端面，並且b.在該殼體的該內部空間中設有正電極及負電極，並且c.該負電極直接地或者透過單獨的導體電性連接該第一端面(2)以形成負極，並且該正電極直接地或者透過單獨的導體電性連接該第二端面以形成正極，並且d.在該殼體的該第一端面(2)或該第二端面上緊固有接觸片(20；30；40)，以及以下附加特徵：e.該接觸片(20；30；40)包括位於末端的第一接觸部(24；34；44)，該接觸片在該第一接觸部中緊固於該端面(2)上，並且f.該接觸片(20；30；40)包括位於末端的第二接觸部(25；35；45)，該第二接觸部用於使該電化學電池與外部電導體接觸，並且g.該接觸片(20；30；40)在該第一接觸部(24；34；44)與該第二接觸部(25；35；45)之間包括可自由擺動的阻尼部(26；36；46)，並且h.該第一接觸部(24；34；44)及該阻尼部(26；36；46)在一平面中延伸，該平面平行於緊固有該接觸片之該端面(2)的平面，並且該第二接觸部(25；35；45)較佳與此平面成角度延伸。
  2. 如請求項1之電池，具有以下附加特徵： a.該阻尼部(26；36；46)不直接連接緊固有該接觸片的該端面(2)。
  3. 如請求項1之電池，具有以下附加特徵中的至少一項：a.該阻尼部(26；36；46)被設計成帶狀；b.該阻尼部包括至少一個寬度基本恆定的帶狀部分；c.該接觸片包括從該第一接觸部(24；34；44)到該阻尼部(26；36；46)的銜接部，在該銜接部中，該接觸片的寬度減小，使得該接觸片的橫截面減小至少30%，較佳地減小至少50%。
  4. 如請求項1之電池，具有以下附加特徵：a.該阻尼部(36；46)彎曲延伸，特別是呈圓形延伸。
  5. 如請求項4之電池，具有以下附加特徵中的至少一項：a.該電池具有安全閥(50)；b.該電池(400)具有防爆叉以作為安全閥；c.該阻尼部(36；46)圍繞該安全閥彎曲延伸。
  6. 如請求項1之電池，具有以下附加特徵：a.該接觸片(20；30；40)延伸過緊固有該接觸片之端面(2)的邊緣。
  7. 如請求項1之電池，具有以下附加特徵： a.該電池包括緊固於該殼體之該第一端面(2)或該第二端面上的接觸片(20；30；40)作為第一接觸片；b.該電池在該殼體之與緊固有該第一接觸片(20；30；40)之該端面(2)相對的端面上包括第二接觸片。
  8. 如請求項7之電池，具有以下附加特徵：a.該第二接觸片(6)透過彎折的接觸片區域(8)而延伸進入該相對端面(2)的平面。
  9. 如請求項1之電池，具有以下附加特徵：a.該電池被設計為緊固於電路板上。
  10. 如請求項1之電池，具有以下附加特徵中的至少一項：a.該接觸片(20；30；40)或該等接觸片為板件；b.該接觸片(20；30；40)或該等接觸片為衝壓件。
  11. 如請求項1之電池，具有以下附加特徵：a.該接觸片(20；30；40)或該等接觸片具有處於0.05mm至2.5mm、較佳0.25mm至2.5mm範圍之厚度。
  12. 如請求項1之電池，具有以下附加特徵：a.該接觸片(20；30；40)或該等接觸片由鋼構成，特別是由不鏽鋼構成； b.該接觸片(20；30；40)或該等接觸片由鎳或鍍鎳金屬或鎳合金構成。
  13. 如請求項1之電池，具有以下附加特徵：a.該電池為鋰離子電池。
  14. 如請求項1之電池，具有以下附加特徵中的至少一項：a.該電池為紐扣電池；b.該電池具有處於5mm至25mm範圍之直徑；c.該電池具有處於1.5mm至15mm、較佳3mm至15mm範圍之高度。
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