[发明专利]棱柱形锂离子电池单元的具有双重螺旋圆盘特征的过充电保护系统

权利要求书

1.一种棱柱形锂离子电池单元，包括：

封装，所述封装包含密封到罐的盖；

电力组装件，所述电力组装件设置在所述封装内；以及

第一端子焊盘和第二端子焊盘，所述第一端子焊盘和所述第二端子焊盘分别设置在所述盖上方并电耦接到所述电力组装件，其中所述盖包含：

设置在所述第一端子焊盘下方的第一螺旋圆盘特征；

设置在所述第二端子焊盘下方的第二螺旋圆盘特征；

设置在所述第一螺旋圆盘特征下方的第一反向圆盘；以及

设置在所述第二螺旋圆盘特征下方的第二反向圆盘，

其中所述第一螺旋圆盘特征和所述第二螺旋圆盘特征中的每一个包括中心部分和多个腿部，所述中心部分通过相应的所述多个腿部直接耦接到所述盖，其中所述第一反向圆盘和所述第二反向圆盘被配置成响应于所述封装内的压力大于预定义压力阈值而向上偏转以使所述第一螺旋圆盘特征和所述第二螺旋圆盘特征的至少所述中心部分移位并导致至少所述中心部分分别接触所述第一端子焊盘和所述第二端子焊盘，其中当所述中心部分与所述第一端子焊盘和所述第二端子焊盘接触时，所述中心部分经由所述第一螺旋圆盘特征和所述第二螺旋圆盘特征在所述第一端子焊盘和所述第二端子焊盘之间形成外部短路，并且其中所述电力组装件的部分响应于所述外部短路而出现故障，并中断所述第一端子焊盘和所述第二端子焊盘之间的电流流动。

2.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述第一螺旋圆盘特征和所述第二螺旋圆盘特征集成到所述盖中并以浮雕形成。

3.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述盖包括通气圆盘，所述通气圆盘被配置成在第二预定义压力阈值下激活以从所述封装的内部释放排出物，并且其中第一压力阈值显著小于第二压力阈值。

4.根据权利要求3所述的电池单元，其中所述第二预定义压力阈值比第一预定义压力阈值大至少50%。

5.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述外部短路的部分横越至少所述第一端子焊盘、所述第一螺旋圆盘特征、所述盖、所述第二螺旋圆盘特征以及所述第二端子焊盘。

6.根据权利要求1所述的电池单元，包括设置在所述盖与所述第一端子焊盘和所述第二端子焊盘之间并将所述盖从所述第一端子焊盘和所述第二端子焊盘电隔离的端子绝缘体，其中所述端子绝缘体限定开口，所述开口允许所述第一螺旋圆盘特征的至少所述中心部分穿过所述开口移位以接触所述第一端子焊盘。

7.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述电力组装件包括：

具有至少一个卷的卷堆叠；

第一集电器，所述第一集电器耦接到所述至少一个卷的第一电极；

第二集电器，所述第二集电器耦接到所述至少一个卷的第二电极；

第一端子柱，所述第一端子柱延伸穿过所述盖并耦接到所述第一集电器和所述第一端子焊盘；以及

第二端子柱，所述第二端子柱延伸穿过所述盖并耦接到所述第二集电器和所述第二端子焊盘。

8.根据权利要求7所述的电池单元，其中所述至少一个卷包括具有两个或更多个卷的卷堆叠。

9.根据权利要求7所述的电池单元，其中所述第一集电器或所述第二集电器是响应于所述外部短路而出现故障以中断所述第一端子焊盘与所述第二端子焊盘之间的电流流动的所述电力组装件的所述部分。

10.根据权利要求9所述的电池单元，其中出现故障的所述第一集电器或所述第二集电器包含熔断器，所述熔断器被设计成响应于所述外部短路而在所述电力组装件的其它部分之前熔断并出现故障以中断所述第一端子焊盘与所述第二端子焊盘之间的电流流动。

11.根据权利要求7所述的电池单元，其中在响应于所述封装内的所述压力而形成所述外部短路之前，所述第一端子焊盘和所述第二端子焊盘以及所述第一端子柱和所述第二端子柱从所述盖电隔离。