[发明专利]软包电芯

说明书

本发明披露了一种软包电芯，该软包电芯包括至少一个端子电极，该软包电芯可以经由该端子电极电接触，该软包电芯进一步包括断路器，该断路器被设计成由于该断路器的几何尺寸的热感应变化而至少使经由该端子电极的功耗暂时中断，该断路器包含具有负热膨胀系数的材料，并且该断路器的几何尺寸的热感应变化是由软包电芯温度的变化而引起的，断路器布置在连接电极处或作为连接电极的一部分，断路器被配置为使得通过该材料的热收缩而引起电流中断，连接电极包括内部部分和外部部分，内部部分被该软包电芯的外壳包围，并且外部部分至少部分地位于所述外壳的外部，内部部分和外部部分是相对于外壳在位置上固定的和/或是相对于彼此在位置上固定的。

技术领域

本发明涉及一种软包电芯，该软包电芯具有至少一个连接电极，该软包电芯可以经由该连接电极电接触。此外，本发明涉及一种具有软包电芯的可充电电池组，该软包电芯具有至少一个连接电极，该软包电芯可以经由该连接电极电接触。此外，本发明涉及一种具有可充电电池组的手持式电动动力工具，该可充电电池组具有软包电芯，该软包电芯具有至少一个连接电极，该软包电芯可以经由该连接电极电接触。

背景技术

引言中提到的类型的软包电芯本身并且作为可充电电池的一部分原则上从现有技术中是已知的。从现有技术中同样已知在电流馈电期间和电流汲取期间软包电芯温度升高的现象。馈送电流的过程也可以称为充电或充电过程。汲取电流的过程也可以称为装置供应过程中的放电。

如果软包电芯的温度超过临界温度阈值，则软包电芯的外壳通常会由于所谓的溶胀而爆裂开。溶胀也可以称为软包电芯的膨胀。

发明内容

本发明的目的是提供一种软包电芯、一种具有软包电芯的可充电电池组以及一种具有可充电电池组的手持式电动动力工具，该可充电电池组具有软包电芯，该软包电芯为提高操作安全性提供了基础。

通过以下事实来实现本发明：软包电芯包括电流中断器，该电流中断器被配置成通过其几何尺寸的热感应变化而至少使经由连接电极的电流汲取暂时中断，该电流中断器包括具有负热膨胀系数的材料，并且该电流中断器的几何尺寸的热感应变化是由软包电芯温度的变化而引起的，该电流中断器布置在该连接电极处或作为该连接电极的一部分，该电流中断器被配置为使得通过该材料的热收缩而引起电流中断，该连接电极包括内部部分和外部部分，该内部部分被该软包电芯的外壳包围，并且该外部部分至少部分地位于所述外壳的外部，该内部部分和该外部部分是相对于该外壳在位置上固定的和/或是相对于彼此在位置上固定的。电流中断器布置在连接电极的内部部分与外部部分之间，并且电流中断器的该材料的沿纵向方向的热收缩引起外部部分与内部部分的电隔离。

本发明包括以下见解：可充电电池操作的手持式动力工具正变得越来越强大，性能越来越高，并且出于批准的原因，目前通常将手持式动力工具的电压限制为最大60V。尽管如此，为了能够实现高功率，必须增加可充电电池的电流供应。软包电芯由于其与圆柱形电池相比明显更低的内部电阻而在此提供了许多优点。软包电芯从根本上实现了更高的电流，同时电池的发热更少。与圆柱形电池相比，软包电芯的缺点是迄今为止在本质上并不是安全的。

换句话说，现有技术没有披露用于软包电芯的任何令人满意的在干扰情况下防止外壳爆裂开(即，软包电芯外壳的溶胀)的被动安全系统。在这种背景下，已经观察到，即使外壳爆裂开，在软包电芯处仍存在一定的离子传导和电子流动。因此，在外壳爆裂开的情况下，软包电芯可能发生进一步充电或过度充电，由此导致软包电芯的进一步加热。

根据本发明提供的电流中断器为避免或至少减少现有技术的这些缺点建立了基础。由于电流中断器的几何尺寸的热感应变化，至少使经由连接电极的电流汲取暂时中断，由此防止了软包电芯的进一步充电或过度充电。由于根据本发明提供的电流中断器，基于软包电芯的可充电电池组在操作中可以是特别安全的。

在一个特别优选的构型中，电流中断器包括具有负热膨胀系数的材料。电流中断器的几何尺寸的热感应变化优选地是由软包电芯温度的变化而引起的，其中，电流中断器优选地热联接至软包电芯。电流中断器可以仅暂时地、伴随地热联接至软包电芯。