[发明专利]用于锂离子电池的模块式电流中断装置组件

说明书

本申请案主张在2009年1月30日提申的第61/206,461号美国临时专利申请案和2009年4月3日提申的第61/166,580号美国临时专利申请案的权益。以上所述的申请案和2009年12月18日提申的第12/641,871号美国专利申请案的整体教示并入于本文中作为参考。

技术领域

本发明是有关于锂离子电池，特别是关于用于锂离子电池的模块式电流中断装置(current interrupt device；CID)组件。

背景技术

可携式电子装置中的锂离子电池依据其使用的方式通常承受不同的充电、放电、以及储存程序。运用锂离子电池芯化学作用的电池在过度充电超过其内建的安全极限时将产生气体。此气体可被用以触发压力启动安全组件以增进电池的可靠度和安全性。其通常使用一电流中断装置(CID)，通过当电池内部压力大于一特定数值时中断电池的电流路径，以防护电池中任何过度的内部压力增加。此CID基本上包含一破裂盘(rupture disc)和一压力盘(pressure disc)彼此电性相连。该破裂盘和压力盘又分别电性相连至电池的一电极及一接头。当电池内部压力大于一特定数值之时，CID的压力盘与破裂盘分隔(例如，因变形而分开或者彼此分离)，从而中断该电极和该接头之间的电流。

然而，现有的CID一般而言在极高的压力下才会启动，例如，在其内部计示压力(gauge pressure)大于大约15公斤/平方公分(kg/cm²)之时。基本上，当触发此CID的任何过度内部压力的增加发生时，电池的内部温度同时亦相当地高，而造成额外的安全问题。高温是极大型电池单体中的一个特别令人关心的课题，诸如大于″18650″电池单体(其具有一大约18mm的直径和一65mm的长度)的电池单体。

此外，CID的生产通常是与电池其他部分的生产同时进行，且在适当压力确保启动的变异上要求极低的容忍度。在一些设计中，由于需要提供气体压力的导通管道，故往往限缩到可以用来自电池卷筒焊接凸片的表面区域。盘中的气体压力导通管道通常包含至少一穿孔，其在自电池卷筒焊接凸片至破裂盘期间不可以被阻塞。

压力盘的表面区域是影响其启动或逆转压力的因素之一，材料厚度是另一个因素。在棱角形或者说非圆形电池单体中，单体上最短的一边一般而言即表示可使用的压力盘的最大尺寸。在任何特定的棱角形电池单体设计的外壳之内，通过运用瘦长形(椭圆形(oblong)、卵形，等等)的压力盘，其可能比同一材料厚度下的圆形压力盘达到较低的启动或逆转压力。

因此，其有必要提出可以降低或最小化前述问题的电池用CID，特别是针对相当大型的锂离子电池。

发明内容

本发明基本上是针对一种模块式电流中断装置、一种包含本发明的模块式电流中断装置的电池、以及一种形成本发明的模块式电流中断装置的方法。