用于电化学元件的盖的制作方法

本发明的是电化学电池，并且更具体地是用于电化学电池的盖。

背景技术：

1、存在两大类电化学电池，一次电化学电池(不可再充电)有时简称为电池，以及二次电化学电池(可再充电)有时称为蓄电池。

2、一次电化学电池族特别包括li/so2型电池、li/socl2型电池、li/soch型电池、li/mno2型电池和li/cfx型电池。

3、二次电化学电池族特别包括锂离子型电池、ni/mh型电池和ni/cd型电池。

4、一次电化学电池或二次电化学电池可以根据各种组件构造为例如螺旋式或卷绕式。它们通常为圆柱形或棱柱形，并且包括封装电极板组的容器，所述容器由盖封闭。在螺旋式卷绕电化学电池的情况下，电极板组由正电极和负电极卷绕在一起并通过隔板分隔来形成。在呈卷绕形式的电化学电池的情况下，电极板组包括电极块或线圈，电极块或线圈通过隔板与相反极性的电极分隔开，相反极性的电极覆盖电池的容器的内壁。在一次电化学电池中，电解液是阴极。有时使用术语液态阴极。在二次电化学电池中，电极板组浸渍有电解液。

5、这些类型的结构使得可以获得具有高功率和/或高能量的电化学电池。因此有必要使它们的使用安全，特别是在标称条件之外使用电池的情况下，例如在意外过载期间、在存在短路的情况下或在暴露于高于最大额定温度的温度期间。这是因为这会产生爆炸的风险并导致在电池的容器中产生气体的电化学反应。这些气体的积聚导致电池内部压力的增加，这可能导致容器的剧烈爆裂并且产生对环境和附近的人有害的腐蚀性化合物。

6、存在许多安全装置，其中容器的盖起主要作用。文献cn208986032u和cn109148747描述了容器封闭系统，该容器封闭系统在盖下方包括分隔缓冲容积的防爆隔膜。这样，当内部压力增加时，隔膜变形以使得气体扩散到位于盖下方的所述缓冲容积中。

7、然而，这样的装置的主要缺点是限制了用于电极板组的容器内可用的有用容积，并因此限制了电池的容量。

8、因此，需要为电化学电池提供盖，其使得电池能够安全封闭而避免爆炸，同时增加所述电池的内部容积并因此增加所述电池的容量。

技术实现思路

1、本发明的第一主题是一种用于电化学电池的盖，包括：

2、一种用于电化学电池的盖，包括：

3、-环，所述环具有外圆周和内圆周，

4、-冠状凸台，该冠状凸台位于内圆周与外圆周之间，

5、-至少两个圆弧形平面区域，该至少两个圆弧形平面区域位于冠状凸台与环的外圆周之间，盖在垂直于环的平面的方向上被看到，

6、-至少四个凸起，该至少四个凸起从冠状凸台沿非径向轴线朝向外圆周延伸，

7、其中，在这四个凸起中的至少一个凸起上和/或在冠状凸台上和/或在至少两个平面区域中的至少一个平面区域上存在变薄区域。

8、根据一个实施方式，盖包括两个具有相同极性或相反极性的单独的连接区域(6)和(7)。

9、根据一个实施方式，第一接口区域(6)位于冠状凸台与环的外圆周之间，并且与第一极性具有相同极性或相反极性的第二接口区域(7)位于由环的内圆周限定的空间中。

10、根据一个实施方式，第二接口区域通过玻璃-金属馈通与盖绝缘，玻璃-金属馈通包括玻璃绝缘体(10)和金属固定装置(11)，所述固定装置通过焊接固定到盖。

11、根据一个实施方式，第一接口区域是负极性电极连接区域，并且第二接口区域是正极性电极连接区域。

12、根据一个实施方式，变薄区域是矩形、人字形或杏仁形的。

13、根据一个实施方式，每个凸起包括变薄区域。

14、根据一个实施方式，至少四个凸起各自沿非径向方向轴线延伸，其中，任何方向轴线都不平行于另一方向轴线。

15、根据一个实施方式，该盖包括：2个至4个圆弧形式的平面区域(9)，位于冠状凸台和环的外圆周之间，盖在垂直于环的平面的方向上被查看。

16、根据一个实施方式，该环的高度大于或等于1.6mm并且小于4mm，优选地在2mm至3mm之间。

17、根据一个实施方式，该盖包括用于使用电解液(8)填充电池的孔口，孔口在环的表面的中空区域中。

18、根据一个实施方式，该盖由不锈钢、镀镍钢或铝制成。

19、本发明还提供一种电化学电池，包括：

20、-容纳电极板组的容器，

21、-形成基座的端部，以及

22、-与形成基座的端部相对的端部，

23、其中，与形成基座的端部相对的端部由如上述所限定的盖(1)封闭。

24、根据电化学电池的一个实施方式，分配给一组连接件、电解液和电化学板组的容积占容器中可用容积的至少95％。

25、根据一个实施方式，电化学电池为锂离子型、ni/mh型或ni/cd型。

26、根据一个实施方式，电化学电池为选自包括以下的组的一次锂离子型：limno2、licfx、liso2、lisocl2和liso2cl2。

27、本发明还包括制造如上述所定义的盖的方法，包括以下步骤：

28、(a)冲压片材以形成环，该环具有：

29、-外圆周(2a)和内圆周(2b)，

30、-冠状凸台(3)，该冠状凸台(3)位于内圆周(2b)与外圆周(2a)之间，

31、-至少两个圆弧形平面区域(9)，至少两个圆弧形平面区域位于冠状凸台与环的外圆周之间，该在垂直于环的平面的方向上被看到，

32、-至少四个凸起(4)，至少四个凸起(4)从冠状凸台沿非径向轴线朝向外圆周延伸；

33、(b)在四个凸起(4)中的至少一个凸起上和/或冠状凸台(3)上和/或在至少两个平面区域(9)中的至少一个平面区域上形成变薄区域(5)；步骤(b)在步骤(a)之后或在步骤(a)之前在设置在片材上的用于通过冲压创建冠状凸台(3)和所述至少四个凸起(4)的位置处执行。

34、(c)在由环的内圆周(2b)限定的空间中设置绝缘接口端子(7)；

35、(d)将接口端子焊接到在步骤(b)中获得的部件。

36、根据方法的一个实施方式，步骤(b)通过冲压或移除材料来进行。

37、本发明可以通过提供一种盖来克服现有技术的缺点，该盖可以增加容器内的有用容积，其结果是释放出更多的可用于电极板组的空间，从而可以增加活性材料的量，由此导致电池容量的增加。事实上，与现有技术不同，本发明的盖不在容器内部提供缓冲容积，而是盖朝向外部的变形用作缓冲容积而不增加容器内部和外部的容积。此外，与标准盖相比，根据本发明的盖具有更好的耐压性，并且根据本发明的盖的变形受到控制。除此之外，本发明的另一优点在于显著节省了生产盖所需的材料。

技术特征：

1.一种用于电化学电池的盖，包括：

2.根据权利要求1所述的盖，包括两个具有相同极性或相反极性的单独的接口区域(6)和(7)。

3.根据权利要求2所述的盖，其中，第一接口区域(6)位于所述冠状凸台与所述环的所述外圆周之间，并且与所述第一极性具有相同极性或相反极性的第二接口区域(7)位于由所述环的所述内圆周限定的空间中。

4.根据权利要求3所述的盖，其中，所述第二接口区域通过玻璃-金属馈通与所述盖绝缘，所述玻璃-金属馈通包括玻璃绝缘体(10)和金属固定装置(11)，所述固定装置通过焊接固定到所述盖。

5.根据权利要求3至4中任一项所述的盖，其中，所述第一接口区域是负极性电极连接区域，并且所述第二接口区域是正极性电极连接区域。

6.根据前述权利要求中任一项所述的盖，其中，所述变薄区域是矩形、人字形或杏仁形的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的盖，其中，每个凸起包括变薄区域。

8.根据前述权利要求中任一项所述的盖，其中，所述至少四个凸起中各自沿非径向方向轴线延伸，其中，任何方向轴线都不平行于另一方向轴线。

9.根据前述权利要求中任一项所述的盖，包括：2个至4个圆弧形式的平面区域(9)，位于所述冠状凸台与所述环的所述外圆周之间，所述盖在垂直于所述环的所述平面的方向上被查看。

10.根据前述权利要求中任一项所述的盖，所述盖的高度大于或等于1.6mm并且小于4mm，优选地在2mm至3mm之间。

11.根据前述权利要求中任一项所述的盖，包括用于使用电解液(8)填充电池的孔口，所述孔口在所述环的表面的中空区域中。

12.根据前述权利要求中任一项所述的盖，其中，所述盖由不锈钢、镀镍钢或铝制成。

13.一种电化学电池，包括：

14.根据权利要求13所述的电化学电池，其中，分配给一组连接件、电解液和所述电化学板组的容积占所述容器中可用容积的至少95％。

15.根据权利要求13或14所述的电化学电池，所述电化学电池为锂离子型、ni/mh型或ni/cd型。

16.根据权利要求13或14所述的电化学电池，所述电化学电池为选自包括以下的组的一次锂离子型：limno2、licfx、liso2、lisocl2和liso2cl2。

17.一种制造根据权利要求1至12中任一项所述的盖的方法，所述方法包括以下步骤：

18.根据权利要求17所述的方法，其中，步骤(b)通过冲压或移除材料来进行。

技术总结本发明涉及用于电化学元件的盖，包括：‑环，该环具有外圆周(2a)和内圆周(2b)；‑冠状凸台(3)，位于内圆周(2b)与外圆周(2a)之间；‑当在垂直于环的平面的方向上查看盖时，至少两个圆弧形平面区域(9)，位于冠状凸台与环的外圆周之间；‑至少四个凸起(4)，从冠状凸起沿非径向轴线朝向外圆周(2a)延伸，其中，在所述四个凸起(4)中的至少一个凸起中和/或冠状凸起(3)中和/或至少两个平面区域(9)中的至少一个平面区域中存在变薄区域(5)。技术研发人员：克里斯蒂安·迪皮伊,威廉·皮塞索,帕特里斯·泰罗谢尔,米夏埃尔·韦尼安受保护的技术使用者：SAFT公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1