本公开涉及一种包括复合外壳的电池。
背景技术：
1、与其他可再充电电池技术(包括铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池)相比，锂离子电池由于其相对高的能量密度、高的功率密度、无记忆效应和长循环寿命，所以是用于给消费、汽车、舰船、船舶和航空航天工业中的电子装置供电的期望候选者。然而，锂电池的广泛商业化取决于其在正常操作条件下、在出现制造缺陷的情况下、在老化时以及在各种滥用条件下(包括暴露于高温、过充电、过放电以及暴露于对其一个或多个内部部件造成物理损坏的外力)所确保的性能。影响锂电池的热、化学、电气和/或物理稳定性的条件可能增加这样的电池的内部温度，这进而可引发电池内附加的不期望事件和/或化学反应，从而可能导致生成附加热量。
2、以不同的构型生产了电池电芯。袋式电池电芯可以是扁平、薄的电池电芯，其被装入柔性层压铝袋中并且可用于在相对小的封装空间中堆叠多个袋式电池电芯。金属罐式电池电芯可被装入刚性的保护罩壳中。金属罐式电池电芯的示例可包括棱柱形电池电芯的示例，棱柱形电池电芯可包括矩形外罩壳。
技术实现思路
1、提供了一种包括复合外壳的电池。电池包括金属电芯罐式外壳，该金属电芯罐式外壳包括多个面。所述多个面中的一个面被构造成用于在热失控事件期间局部失效。电池还包括多层聚合物层压膜和电池电芯，该电池电芯包括：一对电极，其包括阳极和阴极；分隔件；以及电解液。电池电芯气密密封在多层聚合物层压膜内。多层聚合物层压膜气密密封在金属电芯罐式外壳内。
2、在一些实施例中，电池还包括多个电池电芯。
3、在一些实施例中，电池还包括多个多层聚合物层压膜。所述多个电池电芯中的每一个气密密封在所述多个多层聚合物层压膜中的一个内。所述多个多层聚合物层压膜气密密封在金属电芯罐式外壳内。
4、在一些实施例中，所述多个电池电芯气密密封在多层聚合物层压膜内。
5、在一些实施例中，所述多个面中的所述一个面用具有相对低的熔点的第一金属构建。所述多个面中的第二面用具有相对高的熔点的第二金属构建。
6、在一些实施例中，金属电芯罐式外壳包括多个面。所述多个面中的一个面被构造为包括两阶段通风口的牺牲面。两阶段通风口包括第一阶段，该第一阶段包括被构造成用于在热失控事件开始时最初失效的凹口、薄部分或弱化部分。两阶段通风口还包括第二阶段，该第二阶段包括牺牲面的其余部分，该其余部分不包括凹口、薄部分或弱化部分并且被构造成用于在热失控事件期间在金属电芯罐式外壳的其余多个面之前熔化掉。
7、在一些实施例中，所述多个面中的被构造成用于失效的该一个面包括所述多个面中的该一个面的稳定部分和所述多个面中的该一个面的牺牲部分。牺牲部分被构造成用于在所述多个面中的该一个面中产生通风口。
8、在一些实施例中，牺牲部分用包括相对低的熔点的第一金属构建。稳定部分用包括相对高的熔点的第二金属构建。
9、在一些实施例中，牺牲部分构建有比稳定部分的壁厚薄的壁厚。
10、在一些实施例中，包括减薄的壁厚的凹口围绕牺牲部分的周边设置。
11、在一些实施例中，金属电芯罐式外壳用包层金属构建。
12、在一些实施例中，电池电芯还包括被构造成用于吸收电极中的至少一个的体积膨胀的泡沫材料层。
13、在一些实施例中，泡沫材料层包括泡沫和金属氢氧化物的复合材料。
14、在一些实施例中，泡沫材料层包括金属氢氧化物片材，其按重量计每一百份金属氢氧化物片材包含至少九十份金属氢氧化物。
15、在一些实施例中，电池还包括热界面材料(tim)层，其与金属电芯罐式外壳的内表面相邻。
16、根据一个替代实施例，提供了一种包括复合外壳的电池。电池包括金属电芯罐式外壳，该金属电芯罐式外壳包括多个面。所述多个面中的一个面被构造成用于在热失控事件期间局部失效。电池还包括多层聚合物层压膜和多个电池电芯，每个电池电芯包括：一对电极，其包括阳极和阴极；分隔件；以及电解液。电池还包括：泡沫材料层，其被构造成用于吸收所述多个电池电芯中的每一个的电极中的至少一个的体积膨胀；以及热界面材料层，其与金属电芯罐式外壳的内表面相邻。电池电芯气密密封在多层聚合物层压膜内。多层聚合物层压膜气密密封在金属电芯罐式外壳内。
17、在一些实施例中，所述多个面中的该一个面用具有相对低的熔点的第一金属构建。所述多个面中的第二面用具有相对高的熔点的第二金属构建。
18、在一些实施例中，所述多个面中的被构造成用于失效的该一个面包括所述多个面中的该一个面的稳定部分和所述多个面中的该一个面的牺牲部分。牺牲部分被构造成用于在所述多个面中的该一个面中产生通风口。
19、根据一个替代实施例，提供了一种包括复合外壳的电池。电池包括金属电芯罐式外壳，该金属电芯罐式外壳包括多个面。所述多个面中的一个面被构造成用于在热失控事件期间局部失效。电池还包括多个多层聚合物层压膜和多个电池电芯，每个电池电芯包括：一对电极，其包括阳极和阴极；分隔件；以及电解液。电池还包括：泡沫材料层，其被构造成用于吸收所述多个电池电芯中的每一个的电极中的至少一个的体积膨胀；以及热界面材料层，其与金属电芯罐式外壳的内表面相邻。所述多个电池电芯中的每一个气密密封在所述多个多层聚合物层压膜中的一个内。所述多个多层聚合物层压膜气密密封在金属电芯罐式外壳内。
20、在一些实施例中，所述多个面中的该一个面用具有相对低的熔点的第一金属构建。所述多个面中的第二面用具有相对高的熔点的第二金属构建。
21、方案1.一种包括复合外壳的电池，所述电池包括：
22、金属电芯罐式外壳，其包括多个面，其中，所述多个面中的一个面被构造成用于在热失控事件期间局部失效；
23、多层聚合物层压膜；以及
24、电池电芯，所述电池电芯包括：一对电极，其包括阳极和阴极；分隔件；以及电解液；
25、其中，所述电池电芯气密密封在所述多层聚合物层压膜内；并且
26、其中，所述多层聚合物层压膜被容纳在所述金属电芯罐式外壳内。
27、方案2.根据方案1所述的电池，其还包括多个电池电芯。
28、方案3.根据方案2所述的电池，其还包括多个多层聚合物层压膜；
29、其中，所述多个电池电芯中的每一个气密密封在所述多个多层聚合物层压膜中的一个内；并且
30、其中，所述多个多层聚合物层压膜气密密封在所述金属电芯罐式外壳内。
31、方案4.根据方案1所述的电池，其中，所述多个电池电芯密封在所述多层聚合物层压膜内。
32、方案5.根据方案1所述的电池，其中，所述多个面中的所述一个面用具有相对低的熔点的第一金属构建；并且
33、其中，所述多个面中的第二面用具有相对高的熔点的第二金属构建。
34、方案6.根据方案1所述的电池，其中，所述金属电芯罐式外壳包括多个面，其中，所述多个面中的一个面被构造为包括两阶段通风口的牺牲面，所述两阶段通风口包括：
35、第一阶段，其包括被构造成用于在热失控事件开始时最初失效的凹口、薄部分或弱化部分；以及
36、第二阶段，其包括所述牺牲面的其余部分，所述其余部分不包括所述凹口、所述薄部分或所述弱化部分并且被构造成用于在所述热失控事件期间在所述金属电芯罐式外壳的其余多个面之前熔化掉。
37、方案7.根据方案1所述的电池，其中，所述多个面中的被构造成用于失效的所述一个面包括所述多个面中的所述一个面的稳定部分和所述多个面中的所述一个面的牺牲部分，所述牺牲部分被构造成用于在所述多个面中的所述一个面中产生通风口。
38、方案8.根据方案7所述的电池，其中，所述牺牲部分用包括相对低的熔点的第一金属构建；并且
39、其中，所述稳定部分用包括相对高的熔点的第二金属构建。
40、方案9.根据方案7所述的电池，其中，所述牺牲部分构建有比所述稳定部分的壁厚薄的壁厚。
41、方案10.根据方案7所述的电池，其中，包括减薄的壁厚的凹口围绕所述牺牲部分的周边设置。
42、方案11.根据方案1所述的电池，其中，所述金属电芯罐式外壳用包层金属构建。
43、方案12.根据方案1所述的电池，其中，所述电池电芯还包括被构造成用于吸收所述电极中的至少一个的体积膨胀的泡沫材料层。
44、方案13.根据方案12所述的电池，其中，所述泡沫材料层包括泡沫和金属氢氧化物的复合材料。
45、方案14.根据方案12所述的电池，其中，所述泡沫材料层包括金属氢氧化物片材，其按重量计每一百份所述金属氢氧化物片材包含至少九十份金属氢氧化物。
46、方案15.根据方案1所述的电池，其还包括热界面材料(tim)层，其与所述金属电芯罐式外壳的内表面相邻。
47、方案16.一种包括复合外壳的电池，所述电池包括：
48、金属电芯罐式外壳，其包括多个面，其中，所述多个面中的一个面被构造成用于在热失控事件期间局部失效；
49、多层聚合物层压膜；
50、多个电池电芯，每个电池电芯包括：一对电极，其包括阳极和阴极；分隔件；以及电解液；
51、泡沫材料层，其被构造成用于吸收所述多个电池电芯中的每一个的电极中的至少一个的体积膨胀；以及
52、热界面材料层，其与所述金属电芯罐式外壳的内表面相邻；并且
53、其中，所述电池电芯气密密封在所述多层聚合物层压膜内；并且
54、其中，所述多层聚合物层压膜气密密封在所述金属电芯罐式外壳内。
55、方案17.根据方案16所述的电池，其中，所述多个面中的所述一个面用具有相对低的熔点的第一金属构建；并且
56、其中，所述多个面中的第二面用具有相对高的熔点的第二金属构建。
57、方案18.根据方案16所述的电池，其中，所述多个面中的被构造成用于失效的所述一个面包括所述多个面中的所述一个面的稳定部分和所述多个面中的所述一个面的牺牲部分，所述牺牲部分被构造成用于在所述多个面中的所述一个面中产生通风口。
58、方案19.一种包括复合外壳的电池，所述电池包括：
59、金属电芯罐式外壳，其包括多个面，其中，所述多个面中的一个面被构造成用于在热失控事件期间局部失效；
60、多个多层聚合物层压膜；
61、多个电池电芯，每个电池电芯包括：一对电极，其包括阳极和阴极；分隔件；以及电解液；
62、泡沫材料层，其被构造成用于吸收所述多个电池电芯中的每一个的电极中的至少一个的体积膨胀；以及
63、热界面材料层，其与所述金属电芯罐式外壳的内表面相邻；并且
64、其中，所述多个电池电芯中的每一个气密密封在所述多个多层聚合物层压膜中的一个内；并且
65、其中，所述多个多层聚合物层压膜气密密封在所述金属电芯罐式外壳内。
66、方案20.根据方案19所述的电池，其中，所述多个面中的所述一个面用具有相对低的熔点的第一金属构建；并且
67、其中，所述多个面中的第二面用具有相对高的熔点的第二金属构建。
68、当结合附图时，本公开的以上特征和优点以及其他特征和优点容易从以下对用于实施本公开的最佳模式的详细描述中显而易见。
1.一种包括复合外壳的电池，所述电池包括：
2.根据权利要求1所述的电池，其还包括多个电池电芯。
3.根据权利要求2所述的电池，其还包括多个多层聚合物层压膜；
4.根据权利要求1所述的电池，其中，所述多个电池电芯密封在所述多层聚合物层压膜内。
5.根据权利要求1所述的电池，其中，所述多个面中的所述一个面用具有相对低的熔点的第一金属构建；并且
6.根据权利要求1所述的电池，其中，所述金属电芯罐式外壳包括多个面，其中，所述多个面中的一个面被构造为包括两阶段通风口的牺牲面，所述两阶段通风口包括：
7.根据权利要求1所述的电池，其中，所述多个面中的被构造成用于失效的所述一个面包括所述多个面中的所述一个面的稳定部分和所述多个面中的所述一个面的牺牲部分，所述牺牲部分被构造成用于在所述多个面中的所述一个面中产生通风口。
8.根据权利要求7所述的电池，其中，所述牺牲部分用包括相对低的熔点的第一金属构建；并且
9.根据权利要求7所述的电池，其中，所述牺牲部分构建有比所述稳定部分的壁厚薄的壁厚。
10.根据权利要求7所述的电池，其中，包括减薄的壁厚的凹口围绕所述牺牲部分的周边设置。
