CN111129365A - 电池装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池装置，包括：壳体，所述壳体包括金属箔冲压而成的第一半壳体和第二半壳体，所述第一半壳体和第二半壳体围成腔体，所述第一半壳体和所述第二半壳体中的至少一个形成与所述腔体连通的开窗；导通部，所述导通部密封连接在所述开窗上，所述导通部与所述壳体是绝缘的；和裸电芯，所述裸电芯被设置在所述腔体内，所述裸电芯引出至少一个电连接部，所述电连接部与所述导通部连接。本发明的一个技术效果在于，本公开的电池装置具有结构简单，密封性好，能够有效防爆，提高了电池装置的可靠性以及安全性。
Description
技术领域
本发明涉及储能技术领域，更具体地，涉及一种电池装置。
背景技术
随着储能技术的发展，储能装置被应用与大多数产品上。例如，储能装置可以是电池或电容器等。电池一般被用于提供电力，一般地，使用软包电池或者钢壳电池为电子产品提供电力。
钢壳电池作为电子产品的电力储备被广泛应用。现有的钢壳电池中，电池外壳的内部空间设置有电芯，从电芯引出极耳，极耳作为外接电极从外壳引出。电芯为钢壳电池中单独的一个元件，极耳的一端从电芯上引出，极耳引出的一部分在外壳间固定。电池外壳通过与胶圈挤压进行密封，电池整体结构可靠性不足，
此外钢壳电池常用的防爆方式为增加防爆刻痕，但是实际工艺精度极高，防爆压力不稳定，外壳需要发生严重的变形才能爆破冲开，比如纽扣电池采用对扣的方式，钢壳的防爆结构强度较大，需要钢壳较大距离的形变或者上相互分离才能开启防爆，在电池使用场景中，由于用电器件空间有限，会限制电池的膨胀，从而导致防爆设计失效。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种电池装置的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种电池装置，包括：
壳体，所述壳体包括金属箔冲压而成的第一半壳体和第二半壳体，所述第一半壳体和第二半壳体围成腔体，所述第一半壳体和所述第二半壳体中的至少一个形成与所述腔体连通的开窗；
导通部，所述导通部密封连接在所述开窗上，所述导通部与所述壳体是绝缘的；和
裸电芯，所述裸电芯被设置在所述腔体内，所述裸电芯引出至少一个电连接部，所述电连接部与所述导通部连接。
可选地，在所述开窗的靠近所述腔体一侧或者远离所述腔体一侧设置有绝缘层，所述导通部与所述绝缘层密封连接。
可选地，所述绝缘层具有向所述开窗内部延伸的延伸部。
可选地，所述壳体的厚度≤0.1mm，所述绝缘层为胶层，所述胶层的熔点为100℃-500℃。
可选地，所述第一半壳体和所述第二半壳体中的至少一个包括凹陷结构和围绕由所述凹陷结构的边缘向外延伸形成的边缘部，所述边缘部被配置为用于进行密封连接，所述凹陷结构构成所述腔体的至少一部分，在所述凹陷结构上设置有所述开窗。
可选地，所述第一半壳体和所述第二半壳体均包括所述凹陷结构和所述边缘部，在其中一个凹陷结构上设置有所述开窗，所述第一半壳体的边缘部和所述第二半壳体的边缘部焊接在一起。
可选地，两个所述边缘部具有向所述壳体的一侧弯折的第一弯折部和与所述第一弯折部的弯折方向相反的第二弯折部。
可选地，所述壳体为长方体形，在所述壳体的四个角部中的至少一个上形成第一弯折部；或者所述壳体呈圆柱形。
可选地，所述壳体的材质为不锈钢、铜合金或者铝合金。
可选地，所述导通部与所述电连接部焊接在一起，在进行焊接时，焊点或者焊道从所述壳体的外侧穿过所述导通部；或者
焊点或者焊道由所述导通部与所述电连接部的接触面处向周围逐渐扩散。
可选地，所述壳体包括顶壁和与所述顶部相对的底部，在所述顶部和所述底部上均设置有所述开窗；
或者，在所述顶部或底部设置有两个所述开窗；
在所述开窗上密封连接有导通部，所述导通部和所述壳体绝缘；
在所述裸电芯的同一侧设置有两个电连接部，两个所述电连接部与两个所述导通部一一对应连接。
根据本公开的一个实施例，本公开的电池装置具有结构简单，密封性好。能够有效防爆，提高了电池装置的可靠性以及安全性。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本公开一个实施例中的电池装置的结构示意图。
图2是图1的电池装置的侧面结构示意图。
图3是图1的电池装置的俯视的结构示意图。
图4是本公开一个实施例中的电池装置的剖视图。
图5是本公开一个实施例中的边缘部弯折的结构示意图。
图6是图5的俯视的结构示意图。
图7是本公开一个实施例中的第一弯折部的结构示意图。
图8是本公开一个实施例中的第二弯折部的结构示意图。
图9是本公开一个实施例中的电池装置的同一侧设置两个开窗的结构示意图。
图10是本公开一个实施例中的电池装置的同一侧设置两个开窗的爆炸图。
图中，11为第一半壳体，12为第二半壳体，13为边缘部，131为第一弯折部，132为第二弯折部，2为导通部，21为绝缘层，3为裸电芯，31为电连接部。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本公开中的储能装置可以是电池或电容器等，例如，电池可以是软包电池或钢壳电池。本公开以钢壳电池为例描述。
根据本公开的一个实施例，提供了一种电池装置，如图1-图4所示，该电池装置包括：壳体，所述壳体包括金属箔冲压而成的第一半壳体11和第二半壳体12，所述第一半壳体11和第二半壳体12围成腔体，所述第一半壳体11和所述第二半壳体12中的至少一个形成与所述腔体连通的开窗；导通部2，所述导通部2密封连接在所述开窗上，所述导通部2与所述壳体是绝缘的；和裸电芯3，所述裸电芯3被设置在所述腔体内，所述裸电芯3引出至少一个电连接部31，所述电连接部31与所述导通部2连接。
在该实施例中，通过金属箔材料冲压形成第一半壳体11和第二半壳体12，第一半壳体11和第二半壳体12围成的腔体用于容纳电池内部元件。通过两个部件作为壳体，使电池的壳体结构更加简单。壳体上形成开窗，开窗与腔体连通。开窗可以是在冲压形成第一半壳体11和第二半壳体12之前形成，也可以是在冲压之后形成。例如可以通过裁剪或钻孔的方式形成开窗。在开窗上密封连接有导通部2，导通部2与壳体间形成绝缘。例如可以在壳体和导通部2间设置绝缘件。在腔体内设置有裸电芯3，裸电芯3引出至少一个电连接部31，使电连接部31和导通部2连接，电池装置制造完成后，电连接部31使电池装置内部与导通部2电连接，通过导通部2与外界进行导通。金属箔材料冲压形成的壳体使电池装置的壳体结构强度更大。
在一个实施例中，如图4所示，在所述开窗的靠近所述腔体一侧或者远离所述腔体一侧设置有绝缘层21，所述导通部2与所述绝缘层21密封连接。
导通部2能够将电连接部31导通至壳体外，在导通部2和壳体间形成绝缘，能够避免电池装置发生短路。可以在导通部2和壳体间设置绝缘层21，以形成绝缘。例如，在密封连接导通部2的开窗位置设置绝缘层2。导通部2可以从壳体内部或外部与开窗密封连接，根据导通部2的位置，在导通部2和开窗所在位置的壳体上设置绝缘层2。
例如，所述绝缘层2具有向所述开窗内部延伸的延伸部。绝缘层2还可以向开窗内部延伸，形成延伸部。该延伸部在开窗内起到绝缘作用，可以将导通部2嵌入到开窗内进行密封连接。这样形成的导通部2不会额外增加壳体在开窗位置处的厚度。
在一个实施例中，所述壳体的厚度≤0.1mm，所述绝缘层21为胶层，所述胶层的熔点为100℃-500℃。
该实施例中，电池装置的壳体厚度为≤0.1mm。在电池装置内压增大的情况下，改厚度壳体的强度较低，容易发生变形，是电池装置能够起鼓泄压。壳体因较大的内压发生变形，壳体鼓起被内压冲破实现泄压。
以及，绝缘层21为胶层，胶层的熔点为100℃-500℃。在电池温度升高时，绝缘层21因高温发生热熔，使导通部2和壳体分开，以实现电池内部泄压的目的。壳体厚度的泄压作用和绝缘层21的泄压作用为电池装置提供了泄压的双重保护。提高了电池装置的安全性。
在一个实施例中，如图4所示，所述第一半壳体11和所述第二半壳体12中的至少一个包括凹陷结构和围绕由所述凹陷结构的边缘向外延伸形成的边缘部13，所述边缘部13被配置为用于进行密封连接，所述凹陷结构构成所述腔体的至少一部分，在所述凹陷结构上设置有所述开窗。
在该实施例中，在第一半壳体11和第二半壳体12中的至少一个形成凹陷结构和围绕凹陷结构边缘的边缘部13。例如在第一半壳体11上形成凹陷结构和围绕凹陷结构边缘的边缘部13。凹陷结构用于形成腔体的一部分。将裸电芯3置于凹陷结构中，第二半壳体12从凹陷结构的开口处覆盖形成腔体。边缘部13用于对壳体进行密封，例如从边缘部13对第一半壳体11和第二半壳体12进行焊接。只在其中第一半壳体11上形成凹陷结构，不需要对第二半壳体12进行冲压工序，减少了生产制造的工序。只有一个凹陷结构不需要在形成腔体时对准凹陷结构的开口位置，使密封变得更加简单。
例如，还可以是所述第一半壳体11和所述第二半壳体12均包括所述凹陷结构和所述边缘部13，在其中一个凹陷结构上设置有所述开窗，所述第一半壳体11的边缘部13和所述第二半壳体12的边缘部13焊接在一起。
该例子中，第一半壳体11和第二半壳体12上形成的凹陷结构扣合在一起形成腔体。第一半壳体11上的边缘部13和第二半壳体12上的边缘部13贴合在一起，可以从贴合在一起的边缘部13对壳体进行密封。例如，焊接贴合在一起的边缘部13。边缘部13能够为密封的工序提供足够的壳体材料，避免焊接将第一半壳体11和第二半壳体12连接的位置焊穿。提高了密封的可靠性。
在一个实施例中，如图5-图8所示，两个所述边缘部13具有向所述壳体的一侧弯折的第一弯折部131和与所述第一弯折部131的弯折方向相反的第二弯折部132。
在该实施例中，将第一半壳体11和第二半壳体12密封连接在一起，两个边缘部13形成向外延伸的结构，其中两个边缘部13贴合在一起。将边缘部13向其中一个半壳体的一侧弯折形成第一弯折部131。这样能够提高密封性，减少壳体整体的宽度，减小电池装置占用的空间。形成第一弯折部131后，向与第一弯折部131相反的方向弯折形成第二弯折部132。边缘部13为围绕凹陷结构设置的结构，同时向一侧弯折会在壳体的角部形成褶皱，不容易完全贴在壳体上。将边缘部13弯折形成第一弯折部131后向相反的方向弯折形成第二弯折部132，这样能够避免边缘部13弯折后产生褶皱，能够使边缘部13弯折后贴合在壳体上，减小壳体占用的空间。
在两个边缘部13的位置进行密封，使第一半壳体11和第二半壳体12固定在一起，将边缘部13弯折能够增加两个边缘部13间的连接强度，提高第一半壳体11和第二半壳体12间的连接强度。
例如，所述壳体为长方体形，在所述壳体的四个角部中的至少一个上形成第一弯折部131；在长方体形的壳体的角部形成第一弯折部131能够提高该角部位置的连接强度。还可以在其他角部也形成第一连接部131，进一步提高连接强度。
或者所述壳体呈圆柱形。圆柱形的壳体上的边缘部13呈圆周分布在壳体边缘。将边缘部13弯折贴合在圆柱形壳体外，以保护密封连接的位置，增加连接强度。
在一个实施例中，所述壳体的材质为不锈钢、铜合金或者铝合金。
壳体具有容纳电池装置的其他元件和形成电池装置的外部结构的功能。采用不锈钢、铜合金或者铝合金材料的壳体具有足够的结构强度。能够使电池装置壳体强度更大。以及上述金属方便焊接，使密封壳体变得更容易。
在一个实施例中，所述导通部2与所述电连接部31焊接在一起，在进行焊接时，焊点或者焊道从所述壳体的外侧穿过所述导通部2；壳体上的导通部2需要和电连接部31形成连接，这样才能将电池装置的内部与外部导通形成电连接。例如，可以将导通部2和电连接部31焊接在一起，焊接的过程中，从壳体外侧进行焊接，焊点或焊道穿过导通部2与电连接部31焊接。从壳体外侧焊接空间大，使焊接操作更加方便。不会对壳体内的元件造成破坏。
或者，焊接的过程中，焊点或者焊道由所述导通部2与所述电连接部31的接触面处向周围逐渐扩散。首先需要将导通部2和电连接部31接触的位置焊接在一起，保障两者连接在一起，在沿接触的位置向周围扩散进行焊接，增加了焊接的面积，提高了导通部2和电连接部31连接的可靠性。
例如，所述壳体包括顶壁和与所述顶部相对的底部，在所述顶部和所述底部上均设置有所述开窗。在壳体的顶部和底部均形成有开窗，在两个开窗上密封连接有导通部2。对应地，在裸电芯3上设置有与顶部和底部位置对应的两个电连接部31，顶部的导通部2和顶部的电连接部31连接，底部的导通部2和底部的电连接部31连接，以形成电池装置的两个电极。连个电极分别设置在顶部和底部，能够避免两个电极间形成短路。增加了电池的可靠性。
或者，如图9-图10所示，在所述顶部或底部设置有两个所述开窗；在所述开窗上密封连接有导通部2，所述导通部2和所述壳体绝缘；在所述裸电芯3的同一侧设置有两个电连接部31，两个所述电连接部31与两个所述导通部2一一对应连接。
在电池装置的底部或顶部设置有两个开窗，在两个开窗上均设置导通部2，两个导通部2和壳体间绝缘，两个导通部2间相互绝缘。这样制造成的电池装置的两个电极位于同侧。使电池装置外接其他装置的电路的端子时更加方便。例如，电池装置应用在电子设备中，电池装置的两个导通部2形成的电极与电子设备上端子连接，对应两个导通部2的位置，将电子设备的端子设置在临近的位置，使结构更加简单，不需要将电子设备上的端子引出到电池装置的不同位置。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (11)
1.一种电池装置，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体包括金属箔冲压而成的第一半壳体和第二半壳体，所述第一半壳体和第二半壳体围成腔体，所述第一半壳体和所述第二半壳体中的至少一个形成与所述腔体连通的开窗；
导通部，所述导通部密封连接在所述开窗上，所述导通部与所述壳体是绝缘的；和
裸电芯，所述裸电芯被设置在所述腔体内，所述裸电芯引出至少一个电连接部，所述电连接部与所述导通部连接。
2.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于：在所述开窗的靠近所述腔体一侧或者远离所述腔体一侧设置有绝缘层，所述导通部与所述绝缘层密封连接。
3.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于：所述绝缘层具有向所述开窗内部延伸的延伸部。
4.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于：所述壳体的厚度≤0.1mm，所述绝缘层为胶层，所述胶层的熔点为100℃-500℃。
5.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于：所述第一半壳体和所述第二半壳体中的至少一个包括凹陷结构和围绕由所述凹陷结构的边缘向外延伸形成的边缘部，所述边缘部被配置为用于进行密封连接，所述凹陷结构构成所述腔体的至少一部分，在所述凹陷结构上设置有所述开窗。
6.根据权利要求5所述的电池装置，其特征在于：所述第一半壳体和所述第二半壳体均包括所述凹陷结构和所述边缘部，在其中一个凹陷结构上设置有所述开窗，所述第一半壳体的边缘部和所述第二半壳体的边缘部焊接在一起。
7.根据权利要求6所述的电池装置，其特征在于：两个所述边缘部具有向所述壳体的一侧弯折的第一弯折部和与所述第一弯折部的弯折方向相反的第二弯折部。
8.根据权利要求7所述的电池装置，其特征在于：所述壳体为长方体形，在所述壳体的四个角部中的至少一个上形成第一弯折部；或者所述壳体呈圆柱形。
9.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于：所述壳体的材质为不锈钢、铜合金或者铝合金。
10.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于：所述导通部与所述电连接部焊接在一起，在进行焊接时，焊点或者焊道从所述壳体的外侧穿过所述导通部；或者
焊点或者焊道由所述导通部与所述电连接部的接触面处向周围逐渐扩散。
11.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于：所述壳体包括顶壁和与所述顶部相对的底部，在所述顶部和所述底部上均设置有所述开窗；
或者，在所述顶部或底部设置有两个所述开窗；
在所述开窗上密封连接有导通部，所述导通部和所述壳体绝缘；
在所述裸电芯的同一侧设置有两个电连接部，两个所述电连接部与两个所述导通部一一对应连接。
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