CN111244332B - 用于薄型电池单元的馈通件 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于薄型电池单元的馈通件。所公开的技术涉及用于薄型电池单元的电馈通件。电池单元壳体包括阶梯部分，该阶梯部分相对于壳体的另一部分具有减小的厚度。该壳体包括设置在阶梯部分的水平表面上以用于接纳电馈通件的开口。由于馈通件设置在阶梯部分的水平表面上，因此馈通件可被设计成超大尺寸，从而减小馈通件的电阻和阻抗而不增加壳体的高度或厚度。

Description

用于薄型电池单元的馈通件

优先权

本申请根据35U.S.C.§119(e)，要求于2018年11月29日提交的名称为“FEEDTHROUGHS FOR THIN BATTERY CELLS”的美国临时专利申请序列号62/772,790的权益，该申请全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及电池单元馈通件，并且更具体地涉及与薄型电池单元一起使用的电池单元馈通件。

背景技术

锂离子电池用于各种便携式电子设备，包括膝上型计算机、平板电脑、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字音乐播放器、手表和可穿戴设备。

锂离子电池的一个重要方面是能够通过电池壳体与电极堆叠进行电连接的电馈通件。电馈通件必须将与阴极的电连接与壳体绝缘，以防止电池单元短路。此外，包封电极的壳体可填充有电解质，从而需要电馈通件提供气密地密封。

发明内容

本发明所公开的实施方案提供了用于薄型电池单元的电池单元馈通件。馈通件设置在壳体的阶梯区域处，其中阶梯部分相对于壳体的其他部分具有减小的厚度。壳体包封一组层，该组层包括阴极层、阳极层和设置在阴极层和阳极层之间的分隔物层。馈通件可包括环形通道、绝缘体和销。环形通道可具有外环、内侧壁和基部。绝缘体可由玻璃形成并且可粘结到环形通道的内侧壁。销可延伸穿过绝缘体并且可电耦接至从该组层延伸出的突片，以在销处形成外部电池端子。

在一些实施方案中，公开了一种用于制造电池单元的方法。该方法包括使用玻璃将销绝缘在环形通道内，在设置在壳体的阶梯部分上的开口内滑动环形通道，以及沿着开口的周边将环形通道的外环焊接到壳体。该方法还包括将从阴极层延伸出的阴极突片焊接到销，并且将从阳极层延伸出的阳极突片焊接到壳体。该方法还包括密封壳体以气密地密封阴极层和阳极层，以及用电解质填充壳体。

附图说明

通过参考以下结合了附图的描述可更好地理解本文的实施方案，其中类似的附图标号表示功能相同或类似的元件。应当理解这些附图仅示出了本公开的示例性实施方案，并且因此不被视为是对本公开范围的限制，因此将通过使用附图以另外的特定性和细节来描述和解释本文的原理，其中：

图1示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池的透视图；

图2示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池的透视剖面图；

图3A示出了根据本主题技术的各个方面的馈通件的局部剖视图；

图3B示出了根据本主题技术的各个方面的馈通件的局部剖视图；

图3C示出了根据本主题技术的各个方面的壳体的凸缘的局部剖视图；

图4示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池的透视图；

图5A示出了根据本主题技术的各个方面的馈通件的分解视图；

图5B示出了根据本主题技术的各个方面的馈通件的另选分解视图；

图6示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池的透视剖面图；

图7示出了根据本主题技术的各个方面的馈通件的局部剖视图；

图8示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池的透视图；

图9A示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池的透视图；

图9B示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池的透视图；

图9C示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池的透视图；

图10示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池的剖面图；

图11示出了根据本主题技术的各个方面的便携式电子设备；

图12示出了根据本主题技术的各个方面的用于制造电池单元的示例性方法；以及

图13示出了根据本主题技术的各个方面的用于制造电池单元的示例性方法。

具体实施方式

下面详细讨论本公开的各种实施方案。虽然讨论的是具体实施方式，但应当理解这仅仅为了说明目的而进行。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本公开的实质和范围的情况下可以使用其他部件和配置。

用于便携式电子设备的可再充电电池通常包括由阳极电极和阴极电极的交替层制成的电池，在所述交替层之间设置了分隔物。所述交替层可封装在壳体中，并且可利用电馈通件来通过壳体与阴极电极进行电连接。包封电极的壳体可填充有电解质，从而需要气密地密封壳体以防止不希望的泄漏或故障。此外，电馈通件必须将与阴极电极的电连接与壳体绝缘，以防止电池单元短路。

通常，馈通件可穿过电池壳体的侧壁、侧面或垂直表面。由于电馈通件可能需要最小横截面积来保持可接受水平的电阻或阻抗，因此电馈通件被限制于一定尺寸。因此，不能将侧壁的高度或电池壳体的厚度减小超过馈通件所需的最小尺寸。因此，需要可用于薄型电池壳体(诸如具有小于2mm的高度或厚度的电池壳体)的电馈通件的某些实施方案。

本发明所公开的技术通过将馈通件定位在水平表面上而不是垂直表面上，并且通过在电池壳体上引入阶梯部分以用于接纳电馈通件来解决电池壳体的常规馈通件的前述限制。由于电馈通件位于具有足够物理空间以容纳该馈通件的阶梯部分处，因此电池单元可通过使用具有减小的电阻或阻抗和增加的封装效率的超大型馈通件来提高性能。

图1示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池100的透视图。电池100包括壳体110、馈通件120、端子130和端口140。壳体110可包括阶梯部分112，该阶梯部分具有相对于壳体110的另一部分或其余部分减小的厚度。例如，壳体110可具有小于3mm的总体厚度，或更具体地，小于约2mm、1.9mm、1.8mm、1.7mm、1.6mm或1.5mm的总体厚度，并且阶梯部分112可具有的厚度小于壳体110的其他部分的总体厚度。例如，如果壳体110具有3mm的总体厚度，则阶梯部分可具有1.5mm的厚度。馈通件120和端子130可设置在阶梯部分112处。例如，馈通件120可穿过设置在阶梯部分处的开口，并且端子130可直接焊接到阶梯部分上。

壳体可由金属诸如铝或铝合金形成，并且可在壳体110的内部具有非腐蚀性涂层线。壳体110被配置为包封并且气密地密封设置在壳体内的一个或多个电池。在一个方面，壳体110可包括顶部部分和底部部分。顶部部分包括阶梯部分112并且可包括杯形或开口立方体、长方体、圆柱形、棱柱形、锥形、金字塔形或它们的组合，被配置为接纳一个或多个电池单元。底部部分可被配置为完全包封并且密封一个或多个电池单元，并且可沿着周边粘结、胶合、焊接、机械紧固或耦接到顶部部分。例如，可通过将顶部部分和底部部分上的凸缘分别焊接在一起而将壳体110的顶部部分和底部部分在周边焊接在一起。在另一个示例中，可通过将顶部部分和底部部分之间的啮合重叠焊接在一起而将壳体110的顶部部分和底部部分在周边焊接在一起。在又一个示例中，可通过将顶部部分和底部部分之间的重叠焊接在一起而将壳体110的顶部部分和底部部分在周边焊接在一起。

每个电池单元可包括由至少一个具有活性涂层的阴极层、分隔物和至少一个具有活性涂层的阳极层形成的至少一组层，如参考图10所讨论的。突片可从阳极层和阴极层中的每者延伸，如下面进一步讨论的。端子130可包括焊垫，该焊垫被配置为电连接或耦接到从阳极层延伸出的突片。端口140可包括壳体110上用于接收电解质的开口。在壳体110充分填充有电解质之后，可将端口140焊接或密封关闭以防止电解质泄漏。

图2示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池100的透视横截面图。在一个方面，馈通件120可包括销122、环形通道124和绝缘体126。馈通件120将一组层150密封在壳体110内，并且经由销122提供与一组层150的阳极层或阴极层的电连接。馈通件120可通过开口设置在阶梯部分112处，并且粘结、胶合、焊接或耦接到壳体110的阶梯部分112。

馈通件120的环形通道124包括外环、内侧壁和基部。环形通道124的外环接触壳体110的阶梯部分112的外表面，并且在粘结、胶合、焊接或耦接操作之后，在馈通件120和壳体110之间形成气密密封。例如，环形通道124可通过将环形通道124的外环焊接到壳体110的阶梯部分112的外表面而沿周边焊接到阶梯部分112的开口。环形通道124可由刚性材料形成，并且还可由足以焊接到壳体110的材料制成。例如，如果壳体110由不锈钢材料形成，则环形通道124也可由不锈钢材料形成，以允许环形通道124和壳体110进行焊接。

绝缘体126由电绝缘材料诸如玻璃或陶瓷形成，并且防止销122和壳体110之间的电接触。销122延伸穿过绝缘体126并且电耦接至从该组层延伸出的突片160，以在销122处形成外部电池端子。销可由金属或合金或能够导电的材料诸如钼形成。在一个方面，销122可被点焊、激光焊接或超声焊接到从该组层150的阴极或阳极延伸出的突片160。当耦接到从该组层150延伸出的突片160时，来自阴极或阳极的电能例如穿过突片160并且到达销122，从而为电池单元150提供外部端子。

电池100还可包括设置在壳体110的内表面上并且邻近突片160的绝缘带128，以防止突片160与壳体110的内表面之间的电接触。绝缘带128可在与壳体110的内表面接触的表面上具有粘合剂，例如压敏粘合剂。

图3A示出了根据本主题技术的各个方面的利用重叠注塑部分127的馈通件120的局部剖视图。在一个方面，绝缘体126还可包括重叠注塑部分127以防止环形通道124和突片160之间的意外电接触。绝缘体126可粘结到环形通道124的内侧壁和环形通道124的基部。绝缘体126也粘结到销122并且围绕销122。绝缘体126的重叠注塑部分127在环形通道124的基部和突片160之间延伸，从而防止突片160和环形通道124之间的电接触。

图3B示出了根据本主题技术的各个方面的利用电介质隔离物129的馈通件120的局部剖视图。在其他方面，馈通件120还可包括设置在环形通道124的基部和突片160之间的电介质隔离物129。电介质隔离物129被配置为防止突片160和环形通道124之间的电接触。电介质隔离物129可包括环，该环具有用于接纳环形通道124的基部的凹陷中心区域。

图3C示出了根据本主题技术的各个方面的壳体110的凸缘115的局部剖视图。如上所述，壳体110的顶部部分和底部部分可重叠，并且可在壳体110的周边处焊接在一起以形成凸缘115。在一个方面，凸缘115还可包括从凸缘116竖直延伸出的唇缘116，以通过增加壳体的面积惯性矩来硬化壳体110。唇缘116可沿着壳体110的整个周边或其一部分延伸。

在一些方面，由于馈通件120设置在阶梯部分112的水平表面上，而不是壳体110的垂直侧壁，因此销122可具有足够大的横截面积以确保销122不对电路进行节流或产生瓶颈，从而保持电池100的性能，而不论壳体110的厚度如何。在其他方面，通过将馈通件120设置在阶梯部分112的水平表面上，在与常规馈通件相比的情况下销122可具有超大尺寸，从而增加销122的横截面积，从而通过允许更多的电流通过销122来降低馈通件120的阻抗。在另一方面，通过将馈通件120设置在阶梯部分112的水平表面上，将环形通道124焊接到阶梯部分112上变得更容易，这是由于在阶梯部分112上提供用于焊接的较大面积。在又一方面，通过将馈通件120设置在阶梯部分112的水平表面上，绝缘体126的尺寸可比常规馈通件径向增大，以提高绝缘体126的性能。

图4示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池400的透视图。电池400包括壳体110、馈通件420、端子130和端口140。壳体110可包括阶梯部分112，该阶梯部分具有相对于壳体110的另一部分或其余部分减小的厚度，如上所述。馈通件420和端子130可设置在阶梯部分112处。例如，馈通件420可穿过设置在阶梯部分112处的开口412(如图5A-5B所示)，并且端子130可直接焊接到阶梯部分112上。

图5A和5B示出了根据本主题技术的各个方面的馈通件420的分解图。馈通件420可包括铆钉421、外垫圈422、内垫圈424、端子426。铆钉421被配置为压缩外垫圈422、内垫圈424和端子426，以在壳体110的壁上的开口412处形成密封。馈通件420不需要焊接到壳体，因为它利用铆钉421产生的压缩力在开口412处产生气密密封。馈通件420可实现多个防旋转特征结构，以减少和减轻在馈通件420和壳体110之间可能发生电短路的风险，因为壳体110可具有阳极电位并且馈通件420可具有阴极电位。通过减轻或消除电短路的风险，电池400的可靠性大大提高。

铆钉421可包括位于第一端部的平面头部、从其延伸的柄部，以及位于相对端的可变形尾部。在安装之前，可变形尾部的直径可基本上等于或小于从平面头部延伸的柄部的直径(如图5A和5B所示)。铆钉421的可变形尾部被配置为在安装铆钉421之后直径扩大(如图6和图7所示)，从而压缩夹置在平面头部和可变形尾部之间的部件。在一个方面，由铆钉421产生的压缩力足以在开口412处形成气密密封，并且防止铆钉421在开口412、壳体110内的内垫圈424和/或端子426内的不期望的旋转。由铆钉421产生的压缩力可例如引起作用在外垫圈422和内垫圈424上的大约10MPa-40MPa的压缩应力。铆钉421可包括易于变形的金属或合金，诸如铝合金。

外垫圈422可邻近铆钉421的平面头部设置。外垫圈422可包括设置在外垫圈422的近侧端部处的凹陷区域501、用于接纳铆钉421的柄部的开口以及设置在围绕开口的一部分的外垫圈422的远侧端部处的套环502。凹陷区域501的尺寸可设计成容纳铆钉421的平面头部的一部分。外垫圈422可包括聚合物，诸如全氟烷氧基(PFA)，或能够绝缘电能的其他材料。在一个方面，外垫圈422围绕铆钉421，以使铆钉421与壳体110电绝缘。

内垫圈424可设置在外垫圈422的套环502上。内垫圈424可包括用于接纳外垫圈422的套环的开口、用于接合端子426上的相应凹口504以防止端子426相对于内垫圈424旋转的突起503，用于安放端子426以防止端子426相对于内垫圈424旋转的凹陷部分505。内垫圈424可包括聚合物，诸如着色聚合物，并且可例如包括PFA或能够绝缘电能的其他材料。在一个方面，内垫圈424使端子426与壳体110电绝缘。

在一个方面，突起503可包括台阶或凸缘，该台阶或凸缘被配置为接合端子426的对应边缘或表面，以防止端子426相对于内垫圈424旋转。例如，突起503的台阶或凸缘可机械地接合并且触动端子426的边缘或表面，以防止端子426绕铆钉421的中心轴线无意地移动或旋转，从而防止与壳体110的内表面接触或短路。

在另一方面，凹陷部分505可完全或部分地围绕端子426，以进一步防止端子426相对于内垫圈424的旋转。例如，凹陷部分505可包括由内垫圈424的至少一个侧壁围绕的凹陷区域。该侧壁防止端子426的一个或多个边缘独立于内垫圈424移动或旋转，因为围绕凹陷区域的侧壁机械地接合并且防止端子426无意地绕铆钉421的中心轴线移动或旋转，从而防止与壳体110的内表面接触或短路。在一个方面，侧壁可具有拟定轮廓，如图7所示。

端子426可设置在内垫圈424的凹陷部分505内。端子426可包括用于接合内垫圈424的突起503的凹口504，以及用于接纳铆钉421的柄部的开口。端子426可包括耦接区域，该耦接区域用于电耦接到从包封在壳体110内的一组层150延伸出的突片160(示于图6和图7中)。从一组层150延伸出的突片160例如可被点焊到耦接区域。端子426可包括金属或合金，或能够导电的材料。当耦接到从一组层150延伸出的突片160时，来自阴极电极的电能例如穿过端子426到达铆钉421，从而在铆钉421的平面头部处为电池单元提供外部端子。

参见图6和图7，提供了根据本主题技术的各个方面的组装电池400和馈通件420的剖视图。馈通件420将一组层150密封在壳体110内，并且经由铆钉421提供与一组层150的阳极层或阴极层的电连接。端子426安放在内垫圈424的凹陷部分内。内垫圈424设置在壳体110内并且围绕外垫圈422的套环。铆钉421以展开构型示出，其中可变形尾部膨胀，从而压缩端子426、内垫圈424、外垫圈422和壳体110的阶梯部分，以在阶梯部分的开口处形成气密密封。

电池400还可包括设置在壳体110的内表面上并且邻近铆钉421的可变形端部的绝缘带128，以防止铆钉421与壳体110的内表面之间的电接触。绝缘带128可在与壳体110的内表面接触的表面上具有粘合剂，诸如压敏粘合剂。

在一些方面，由于馈通件420设置在阶梯部分112的水平表面上，而不是壳体110的垂直侧壁，因此铆钉421可具有足够大的横截面积以确保铆钉421的柄部不对电路进行节流或产生瓶颈，从而保持电池400的性能，而不论壳体110的厚度如何。相比于常规馈通件，铆钉421可具有超大尺寸，从而增加铆钉421的横截面积，进而通过允许更多的电流通过铆钉421来降低馈通件420的阻抗。在另一方面，通过将铆钉421制成超大尺寸，铆钉421的压缩力显著提高，从而提高馈通件420的机械完整性，以及提高由馈通件420产生的气密密封的完整性。

图8示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池800的透视图。电池800包括壳体110、第一馈通件820、第二馈通件830和端口140。第一馈通件820和第二馈通件830可包括从包封在壳体110内的一组层150直接延伸出的突片。第一馈通件820的突片和第二馈通件820的突片可被绝缘层围绕，该绝缘层防止突片与壳体110之间的电接触。绝缘体可包含热活化的密封材料，诸如聚丙烯、乙烯和丙烯酸共聚物、聚酰胺树脂、聚酯树脂、离聚物、聚氨基甲酸酯树脂、聚乙烯树脂(高密度和低密度)、营养玻璃纸、醋酸纤维膜、硬质和软质氯乙烯薄膜、聚偏二氯乙烯膜、聚苯乙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜、尼龙薄膜或聚乙烯玻璃纸。为了围绕从一组层150延伸出的每个突片，可将绝缘体以液体或凝胶形式施加到每个突片，然后设置或固化。

在一个方面，壳体的顶部部分或底部部分可包括用于馈通件820、830中的每一者的离隙部，该离隙部允许馈通件820、830延伸穿过壳体110的凸缘115而不损坏或压接馈通件820、830的突片。离隙部可包括位于凸缘115处、尺寸被设定成容纳馈通件820、830的突片的凹部。在一个方面，为了在馈通件820、830处形成气密密封，可加热绝缘体，使得绝缘体使用热板直接粘结到凸缘115，或经由脉冲粘结、超声粘结、高频粘结或热空气粘结。

在一个方面，壳体110的顶部部分和/或底部部分可在凸缘115处衬有热活化密封材料。将壳体110的顶部部分与壳体110的底部部分粘结可沿着凸缘115并且在馈通件820、830处产生气密密封。为了在凸缘115处获得足够的密封，该凸缘可具有2mm的最小宽度。

在一些方面，通过简化馈通件820、830，可消除与常规馈通件相关联的附加部件，从而减少故障的可能性，提高可靠性，同时还降低成本。

图9A-图9C示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池的透视图。参见图9A，电池100可包括具有非矩形形状的壳体110A。包封在壳体内的一组层150或电池单元可类似地具有非矩形形状。如上所述，电池100包括设置在阶梯部分处的馈通件120和端子130。壳体110A的凸缘115还可包括安装孔117，该安装孔被配置为接纳用于将电池100固定或安装到便携式设备中的硬件。通过利用硬件经由安装孔117来安装电池100，该电池100可容易地从便携式设备移除而无需使用粘合剂或胶。在一些方面，通过利用硬件将电池100安装到便携式设备，消除了对安装粘合剂的使用，从而允许电池100基于粘合剂层的消除而增加厚度和容量。在另一方面，安装孔117可在将壳体的顶部部分焊接到壳体的底部部分之后使用压印工艺而形成。

参见图9B，电池400可包括具有非矩形形状的壳体110A。包封在壳体内的一组层150或电池单元可类似地具有非矩形形状。如上所述，电池400包括设置在阶梯部分处的馈通件420和端子130。壳体110A的凸缘115还可包括安装孔117，该安装孔被配置为接纳用于将电池400固定或安装到便携式设备中的硬件。

参见图9C，电池800可包括具有非矩形形状的壳体110A。包封在壳体内的一组层150或电池单元可类似地具有非矩形形状。如上所述，电池800包括第一馈通件820和第二馈通件830。壳体110A的凸缘115还可包括安装孔117，该安装孔被配置为接纳用于将电池800固定或安装到便携式设备中的硬件。

图10示出了根据本主题技术的各个方面的组装电池1000的剖面图。组装电池1000包括电池单元1050、壳体1010、电池管理单元1070和电池端子1080。电池管理单元1070被配置为管理电池单元1050的再充电。端子1080被配置为与便携式电子设备上的对应连接器接合，以向便携式电子设备的部件提供电力。

电池单元1050包括多个层，所述多个层包括具有活性涂层的阴极1050A、分隔物1052和具有活性涂层的阳极1050B。例如，阴极1050A可以是涂覆有锂化合物(例如，LiCoO₂)的铝箔，阳极1050B可以是涂覆有碳或石墨的铜箔。例如，分隔物1052可包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)，和/或PE与PP的组合，诸如PE/PP或PP/PE/PP。分隔物1052包括也提供“热关闭”机制的微多孔薄膜。如果电池单元达到这些材料的熔点，则孔关闭，以防止离子流过薄膜。

所述多个层可以卷绕以形成凝胶卷结构，或者可以堆叠以形成堆叠单元结构。所述多个层包封在壳体1010内并且浸入电解质1055中，该电解质例如可为可包含碳酸亚乙酯(EC)、聚碳酸亚丙酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)或碳酸二甲酯(DMC)的基于LiPF6的电解质。该电解质还可包含添加剂，诸如碳酸乙烯酯(VC)或聚苯乙烯(PS)。该电解质另外可为溶液或凝胶的形式。

多个层中的阴极层1050A通过从一个或多个阴极层1050A延伸出的中间突片(未示出)耦接到一突片(未示出)。多个层中的阳极层1050B通过从一个或多个阳极层1050B延伸出的中间突片1054耦接到突片1060。从电池单元1050延伸出的突片根据需要提供与其他电池单元、电池管理单元1070或其他部件的电连接。如上所述，突片1060可在端子1030处电耦接到壳体1010。如上文还论述的，从阴极层延伸出的突片可电耦接到阴极馈通件(例如，馈通件120、420、820)。

图11示出了根据本主题技术的各个方面的便携式电子设备1100。上述可再充电电池100、400、800、1000通常可用于任何类型的电子设备中。例如，图11示出了便携式电子设备1100，其包括处理器1102、存储器1104和显示器1108，它们全都由电池1106(例如，电池100、400、800、1000)供电。便携式电子设备1100可对应于膝上型计算机、平板电脑、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字音乐播放器、手表、可穿戴设备和/或其他类型的由电池供电的电子设备。电池1106可对应于包括一个或多个电池单元的电池组。每个电池单元可包括密封在壳体中的一组层，包括具有活性涂层的阴极、分隔物、具有活性涂层的阳极，并且利用上述电馈通件(例如，馈通件120、420、820、830)。

图12示出了根据本主题技术的各个方面的用于制造电池单元的示例性方法1200。应当理解，对于本文所讨论的任何方法，除非另外指明，可以在各种实施方案的范围内，以相似的或另选的或平行的顺序，执行另外的、更少的、另选的步骤。

在操作1210处，铆钉在外垫圈的开口内滑动。在操作1220处，外垫圈在设置在壳体的阶梯部分上的开口内滑动。如上所述，阶梯部分相对于壳体的另一部分的厚度具有减小的厚度。所述壳体被配置为保护包括电池单元的一组层。该组层包括阴极层、阳极层和设置在阴极层和阳极层之间的分隔物层。在操作1230处，内垫圈插在外垫圈的套环上方并且抵靠壳体的内表面。如上所述，内垫圈包括用于接纳端子的凹陷部分。

在操作1240处，端子安放在内垫圈的凹陷部分内并且安放到铆钉上。在操作1250处，使铆钉的端部变形以在壳体的开口处形成气密密封。在一个方面，为了在开口处形成气密密封，在铆钉的头部和铆钉的变形端部之间生成抵抗外垫圈、壳体壁、内垫圈和端子的压缩力。

在操作1260处，将从阴极层延伸出的阴极突片焊接到端子。在操作1270处，将从阳极层延伸出的阳极突片焊接到壳体。在操作1280处，将该组层气密地密封在壳体内。在操作1290处，壳体填充有电解质。

图13示出了根据本主题技术的各个方面的用于制造电池单元的示例性方法1300。应当理解，对于本文所讨论的任何方法，除非另外指明，可以在各种实施方案的范围内，以相似的或另选的或平行的顺序，执行另外的、更少的、另选的步骤。

在操作1310处，使用玻璃或陶瓷使销在环形通道内绝缘。销被配置为将电能从包封在壳体内的电池单元传导至便携式设备。在操作1320处，外垫圈在被设置在壳体的阶梯部分上的开口内滑动。如上所述，阶梯部分相对于壳体的另一部分的厚度具有减小的厚度。壳体被配置为保护电池单元。电池单元包括阴极层、阳极层和设置在阴极层和阳极层之间的分隔物层。在操作1330处，将环形通道的外环沿着开口的周边焊接到壳体。

在操作1340处，将从电池单元的阴极层延伸出的阴极突片焊接到销。在操作1350处，将从电池单元的阳极层延伸出的阳极突片焊接到壳体。在操作1360处，将壳体气密地密封以将电池单元密封在壳体内。在操作1370处，壳体填充有电解质。

虽然使用多种示例和其他信息来解释所附权利要求的范围内的方面，但不应基于此类示例中的特定特征或布置来暗示权利要求的限制，因为普通技术人员将能够使用这些示例来延伸出多种具体实施。尽管以特定于结构特征和/或方法步骤的示例的语言对主题进行了描述，但应当理解，所附权利要求中限定的主题并不一定限于所描述的特定特征或行为。例如，此类功能性可在除本文所标识的部件之外的部件中以不同方式分布或执行。相反，所描述的特征和步骤被公开为所附权利要求书范围内的系统和方法的部件的示例。

Claims (17)

1.一种电池单元，包括：

一组层，所述一组层包括阴极层、阳极层和设置在所述阴极层和所述阳极层之间的分隔物层；

壳体，所述壳体包封所述一组层，所述壳体包括相对于所述壳体的另一部分具有减小的厚度的阶梯部分，所述壳体还包括设置在所述阶梯部分处的开口，所述开口具有从其穿过的馈通件，所述馈通件包括：

环形通道，所述环形通道包括外环、内侧壁和基部；

绝缘体，所述绝缘体由玻璃形成，所述绝缘体粘结到所述环形通道的所述内侧壁；和

销，所述销延伸穿过所述绝缘体，所述销电耦接至从所述一组层延伸出的突片，以在所述销处形成外部电池端子。

2.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述环形通道的所述外环沿着所述开口的周边焊接到所述壳体。

3.根据权利要求1所述的电池单元，还包括第二绝缘体，所述第二绝缘体设置在所述壳体的内表面上并且邻近所述突片以防止所述突片与所述壳体的所述内表面之间的电接触。

4.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述绝缘体还粘结到所述环形通道的所述基部，所述绝缘体还包括在所述环形通道的所述基部和所述突片之间延伸的重叠注塑部分，所述重叠注塑部分被配置为防止所述突片和所述环形通道之间的电接触。

5.根据权利要求1所述的电池单元，还包括设置在所述环形通道的所述基部与所述突片之间的电介质隔离物，所述电介质隔离物被配置为防止所述突片和所述环形通道之间的电接触。

6.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述壳体具有小于3mm的厚度。

7.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述壳体具有非矩形形状。

8.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述壳体还包括沿着所述壳体的周边延伸的凸缘，其中所述凸缘包括从所述凸缘延伸出的唇缘，所述唇缘被配置为使所述壳体硬化。

9.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述壳体还包括沿着所述壳体的周边延伸的凸缘，其中所述凸缘包括安装孔。

10.一种用于制造电池单元的方法，所述方法包括：

使用玻璃将销绝缘在环形通道内；

在设置在壳体的阶梯部分上的开口内滑动所述环形通道，所述阶梯部分相对于所述壳体的另一部分的厚度具有减小的厚度，所述壳体被配置为包封一组层，所述一组层包括阴极层、阳极层和设置在所述阴极层和所述阳极层之间的分隔物层；

沿着所述开口的周边将所述环形通道的外环焊接到所述壳体以形成气密密封；

将从所述阴极层延伸出的阴极突片焊接到所述销；

将从所述阳极层延伸出的阳极突片焊接到所述壳体；

将所述一组层气密地密封在所述壳体内；以及

用电解质填充所述壳体。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括将第二绝缘体设置在所述壳体的内表面上并且邻近所述阴极突片以防止所述阴极突片与所述壳体之间的电接触。

12.根据权利要求10所述的方法，其中将所述销绝缘在所述环形通道内还包括将所述玻璃粘结到所述环形通道的基部，所述玻璃还包括在所述环形通道的所述基部和所述阴极突片之间延伸的重叠注塑部分，所述重叠注塑部分被配置为防止所述阴极突片和所述环形通道之间的电接触。

13.根据权利要求10所述的方法，还包括在所述环形通道的基部与所述阴极突片之间设置电介质隔离物，所述电介质隔离物被配置为防止所述阴极突片和所述环形通道之间的电接触。

14.根据权利要求10所述的方法，其中所述壳体具有小于3mm的厚度。

15.根据权利要求10所述的方法，其中所述壳体具有非矩形形状。

16.根据权利要求10所述的方法，其中所述壳体还包括沿着所述壳体的周边延伸的凸缘，其中所述凸缘包括从所述凸缘延伸出的唇缘，所述唇缘被配置为使所述壳体硬化。

17.根据权利要求10所述的方法，其中所述壳体还包括沿着所述壳体的周边延伸的凸缘，其中所述凸缘包括安装孔。

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