[发明专利]用于软包电池的穿墙集流体

说明书

一种软包电池（20A，20）包括由金属层压膜形成的大致矩形的电池外壳（20，21），密封在电池外壳（20，21）内的电极组件（60），以及设置在电池外壳（20，21）中的集流体设备。电极组件（60）包括与负电极部分交替的正电极部分，正电极部分和负电极部分通过至少一个分离器分离并且沿着堆叠轴线（66）堆叠。集流体设备电气连接到正电极部分和负电极部分中的一个并且经由形成在电池外壳（20，21）中的开口（28，428）离开电池外壳（20，21）。开口（28，428）在与关闭电池外壳（20，21）的密封接头（40）间隔开的位置处并且在面向堆叠轴线（66）的位置处，形成在电池外壳（20，21）的侧面（22，24）壁中。

背景技术

1.发明领域

本发明涉及包括电极板的堆叠或卷绕布置的电池单元以及设置在电池单元中的集流体设备，所述集流体设备形成与电池单元内的电极板的电气连接并且允许电流经由电池单元软包外壳中的开口传输出电池。

2.相关领域的说明

电池组为范围从便携式电子设备到可再生能源系统和环保车辆的各种技术供电。例如，混合动力电动车辆（HEV）使用电池组和电动机结合内燃机以提高燃油效率。电池组由多个电池模块形成，其中每一个电池模块包括几个电化学电池。电池以二维或三维阵列布置并且串联或并联地电气连接。同样地，电池组内的电池模块串联或并联地电气连接。

为了应对非常广泛的各种安装情况的空间要求，已经出现了不同的电池类型，并且使用在汽车中的最常见的类型是圆柱电池、棱柱电池和软包电池。不管电池类型如何，每一个电池可以包括电池外壳和设置在电池外壳中的电极组件。电极组件包括一系列堆叠或卷绕的正电极板，所述正电极板与负电极板交替并且通过中间分离器板分离。每一个电池还可以包括电气连接到正电极板并且将正电极板接合到设置在电池外壳外部的正电池端子的第一集流体，以及电气连接到负电极板并且将负电极板接合到设置在电池外壳外部的负电池端子的第二集流体。

在软包电池中，第一和第二集流体典型地分别包括引线接线片，该引线接线片在两个堆叠的软包织物层之间和沿着将软包织物层接合到一起并且形成密封接头的焊接线从软包中传递出。引线接线片用于将电流从软包电池外壳内部传递到外部，在外部引线接线片可以电气连接到诸如端子之类的外部结构。使用特殊的密封带来包围密封接头处的引线接线片，在密封接头处引线接线片在各层之间传递并且从软包中传递出。由于要求密封带具有非常特定的材料属性，所以密封带相对昂贵。例如，除了在软包织物焊接操作期间发生施加局部加热时，要求密封带在所有条件下保持固态、发粘的和柔韧的。当施加局部加热时，要求密封带融化、流入材料之间的开放间隙以及粘结到软包材料和相应的接线引线片二者。存在对一种相对简单并且成本较低的结构的需要，所述结构用于将电流从软包电池外壳内部传递到外部，在外部该结构可以电气连接到诸如端子或另一电池之类的外部结构。

发明内容

软包电池包括电极组件，该电极组件连同电解质一起被密封在软包型、金属层压膜电池外壳内，以形成发电和存储单元。电极组件可以是“堆叠”电极组件，该电极组件包括与负电极板交替并且通过中间分离器板分离的一系列堆叠的正电极板。此外，软包电池包括集流体设备，该集流体设备形成与电极板中的相对应的一个的电气连接，并且允许在电极组件中生成的电流通过以穿过集流体以及传递出电池，同时保持气密密封的软包电池外壳。