[发明专利]具有挠性凹入部分的棱柱形蓄电池组或电池

说明书

相关申请案

本申请案主张2009年6月16日申请的美国临时申请案第61/187,552号的权益，该案的全部教示内容以引用的方式并入本文中。

援引并入

2009年4月15日申请的美国专利申请案第12/424,329号；2008年6月19日申请的美国专利申请案第12/214,535号；2007年6月22日申请的国际申请案第PCT/US2007/014591号；2006年6月23日申请的美国专利申请案第11/474,081号；2006年6月23日申请的美国专利申请案第11/474,056号；2006年7月12日申请的美国专利申请案第11/485,068号；2006年7月14日申请的美国专利申请案第11/486,970号；2007年6月21日申请的美国专利申请案第11/821，102号；2009年2月24日申请的美国专利申请案第61/208,443号；2009年4月15日申请的美国专利申请案第12/386,266号；及2009年4月15日申请的美国专利申请案第12/386,270号皆以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及电池领域，特别是指一种具有挠性凹入部分的棱柱形蓄电池组或电池。

背景技术

携带型电子器件中的锂离子电池组典型地基于其用途而经历不同充电、放电及蓄电例行程序。当采用锂离子电池化学作用的电池组被不当充电、短路或暴露于高温时，其可能产生气体。此气体可能易燃且可能损害电池组的可靠性及安全性。典型地采用电流中断器件(current interrupt device，CID)以通过在电池组内部的压力高于预定值时中断来自该电池组的电流路径而防止电池组发生任何过度的内压增加。

然而，即使在不存在过大内压(此会降低效能或引起安全问题)的情况下，锂离子电池组在再充电期间仍会经历内压增加。在棱柱形电池中，内压增加使得电池外壳挠曲。视电池外壳(诸如183665棱柱形电池外壳)内电极及电解质材料的组成及量而定，在再充电期间约18.02mm的外径可增加超过1毫米，达到约19.5mm。许多电池组类型(包括棱柱形电池)的使用要求常常限制充电循环期间的膨胀可用空间，从而限制所用电池组的类型、其容量或其使用模式(例如在充电期间自器件移出)。

因此，需要一种显著减少或排除上述问题的电池外壳。

发明内容

本发明大体而言是关于一种电池组电池外壳，其在主表面处包括在循环再充电期间挠曲的凹入部分。本发明亦关于采用该电池组电池外壳的电池组。

在一具体实例中，本发明针对一种电池组电池外壳，在该外壳的主表面上具有凹入部分，该凹入部分实质上呈平面且在该凹入部分的一侧或两侧上的隆脊部分处毗接该主表面的其余部分，藉此凹入部分、隆脊部分及主表面的其余部分在表压增加下协同作用以使得由隆脊部分与主表面的其余部分之间的边界所界定的平面移动。

在另一具体实例中，本发明针对一种电池组，其包括与该电池组的第一电极电连通的第一端子及与该电池组的第二电极电连通的第二端子。该电池组亦包括具有彼此电连通的电池外壳及盖板的电池组罐(battery can)，该电池组与该第一端子电绝缘。该电池外壳在外壳的主表面上具有凹入部分，该凹入部分实质上呈平面且在该凹入部分的至少三侧上的隆脊部分处毗接该主表面的其余部分，藉此凹入部分、隆脊部分及主表面的其余部分在表压增加下协同作用以使得由隆脊部分与主表面的其余部分之间的边界所界定的平面移动。

在另一特定具体实例中，电池组的第一电极为包括活性阴极材料的阴极，其中该活性阴极材料包括钴酸锂。

在另一特定具体实例中，电池组的第一电极为包括活性阴极材料的阴极，其中该活性阴极材料包括以下的混合物：

a)钴酸锂；及

b)由以下经验式表示的锰酸盐尖晶石：

Li_(1+x1)(Mn_1-y1A′_y2)_2-x2O_z1

其中：

x1及x2各独立地等于或大于0.01且等于或小于0.3；

y1及y2各独立地等于或大于0.0且等于或小于0.3；

z1等于或大于3.9且等于或小于4.2；

且A′为由镁、铝、钴、镍及铬组成的群中的至少一个成员，

其中钴酸锂与锰酸盐尖晶石的钴酸锂∶锰酸盐尖晶石重量比介于约0.95∶0.05与约0.6∶0.4之间。