[发明专利]具有压接环闭合件的电化学装置及方法

说明书

技术领域

本发明整体涉及电化学装置，并且更特别地涉及具有多部件外壳的电化学装置，该外壳具有闭合件。

背景技术

诸如电池、电容器等的电化学模块或装置在本领域中是公知的。常规地，这样的电化学模块收容在封罩中。这样的封罩常常用来使电化学模块与周围的环境基本上隔离，以便既保持电化学模块的完整性又防止电化学模块的材料与环境材料相互作用。

包含在封罩内的一种类型的电化学模块是所谓的纽扣电池。纽扣电池常规地包括金属外壳部分，该外壳部分接触包含在其内的电池。作为接触的结果，每个外壳部分用作电池的电触点，其中，一个外壳部分用作阳极触点，而另一个外壳部分用作阴极触点。纽扣电池的使用者可将电池插入电路中，使得电路的正极和负极端子接触恰当的外壳部分。因此，采用金属外壳提供针对环境条件的保护和方便的电触点。

纽扣电池和按照类似的方式构造的其它电池可进一步利用金属外壳来在外壳部分之间形成相对紧的摩擦接触。外壳部分可相对于彼此定位并且然后被撞击以在两个外壳部分之间形成摩擦配合。这样的摩擦配合已经传统地提供针对环境相互作用的有效密封。因为这样的金属外壳的总体效果，纽扣电池和具有类似封罩的装置已依赖在两个外壳部分之间的摩擦配合而不需要依靠增强物。

但是纽扣电池和类似的电池具有某些缺陷。特别地，因为将外壳部分撞击在一起的过程依赖在内部外壳部分和外部外壳部分之间的径向力，根据定义，纽扣电池通常是圆形的以便提供用于摩擦配合的径向力。因此，纽扣电池可能不会容易地形状适应于非圆形构型。结果，纽扣电池等在空间相对珍贵的应用中使用时可形成无效率；在其中需求和长期趋势一直是使装置尽可能小的类似可植入医疗装置和消费电子的情况中，纽扣电池等可能是不太有效或不太实用的。

发明内容

历史上，通过将外壳部分焊接在一起而不是利用径向力，已部分地解决这些挑战。应当指出，在将外壳部分焊接在一起以便与电极形成接触时，通常使用馈通。特别地，用于电化学模块的非圆形封罩已通过将外壳部分激光焊接在一起而形成。在这样做时，对用来将外壳部分保持在一起的径向力的需求减少或完全消除而被焊接取代。然而，焊接相对花费大并且依赖于相对复杂和价格高的制造工艺。

用于电化学模块的封罩已被开发，其利用压接环将两个外壳部分相对于彼此固定。在一个实施例中，外壳部分彼此绝缘。因为压接环在外壳部分上提供压缩力而不是径向力，外壳部分的形状可以比常规的纽扣电池的圆形要求相对更加可选择。此外，使用用来将外壳部分固定在一起的压接环可能意味着外壳部分不需要足够坚固以形成用来将外壳部分相对于彼此固定的足够的径向力，因为固定力由压接环提供。因此，外壳部分可由相对不太坚固并且因此总体上价格不太高的材料制成。

然而，金属外壳部分可能形成关于电隔离的挑战。因为外壳部分通常用作用于包含在其中的电极模块的电极端子，外壳部分必须必要地相对于彼此电隔离以避免形成电短路。然而，使用用来将外壳部分相对于彼此固定的金属压接环可在外壳部分之间形成短路，如果压接环与两个外壳部分接触。本文所公开的封罩包括索环以在两个外壳部分之间和外壳部分与压接环之间提供电隔离。除电隔离之外，索环还可在封罩的内部和外部之间提供流体隔离。

在一个实施例中，电化学装置包括电化学模块和构造成包封电化学模块的封罩。封罩包括形成第一边沿的导电的第一外壳部分和形成第二边沿的导电的第二外壳部分，在第一外壳部分的第一边沿基本上邻接第二外壳部分的第二边沿时，第一外壳部分和第二外壳部分至少部分地形成构造成包封电化学装置的空间。封罩还包括定位在第一边沿和第二边沿之间的基本上非导电的索环和接合第一边沿和第二边沿的压接环，该压接环被构造成将第一外壳部分相对于第二外壳部分固定。索环被进一步定位在压接环与第一边沿和第二边沿之间。

在一个实施例中，第一外壳部分和第二外壳部分被构造成分别在第一和第二位置接触电化学模块并且提供用于电化学模块的电触点。

在一个实施例中，第一外壳部分和第二外壳部分是不规则形状的。

在一个实施例中，第一外壳部分和第二外壳部分各自具有主表面，该主表面具有包括至少一个线性部分的边缘。

在一个实施例中，第一外壳部分和第二外壳部分各自具有主表面，该主表面具有包括至少一个线性部分和至少一个非线性部分的边缘。

在一个实施例中，索环包括：第一索环部分，其定位在第一边沿和第二边沿之间；以及第二索环部分，其定位在压接环与第一外壳部分的第一边沿之间和压接环与第二外壳部分的第二边沿之间。