CN112234282A - 电池壳体组件、电池及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池壳体组件,其包括相适配的顶盖和壳体;顶盖包括导电体、密封圈和盖体;盖体上设有通孔,导电体设置于通孔中,密封圈填充于导电体和盖体之间以绝缘间隔导电体和盖体;壳体中设置有电芯容置槽,电芯容置槽的侧壁上设置有向外突出的环形焊接台;在顶盖和壳体组装使用时,焊接台能够与盖体的边缘焊接密封。该电池壳体组件避免了由于密封圈变形导致的电池短路报废,同时也使得电芯能够尽可能填充满整个电芯容置槽,因而能够显著提升电池的体积能量密度。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,特别是涉及一种电池壳体组件、电池及制备方法。
背景技术
随着社会的发展,电池在人类的生产生活中已经扮演着越来越重要的角色,被广泛应用于各个领域,成为人类日常生活中必不可少的储能器具。纽扣电池具有体积小的优点,适于便携使用,多用于电子表、蓝牙耳机、主板等小型电子设备中。
传统的纽扣电池通常包括壳体和设置于壳体内部的电芯。更具体地,壳体通常包括电池外壳体和电池内壳体,电池外壳体和电池内壳体一般都包括金属盖板和垂直于金属盖板弯折形成的环形周壁,由该金属盖板和环形周壁围成电芯容置槽,电池外壳体和电池内壳体相适配,其中电池内壳体的环形周壁外径小于电池外壳体的环形周壁的内径,以使得电池内壳体能够嵌入电池外壳体中。在装配时预先在电池内壳体的外形周壁上套设绝缘胶圈,将电芯置于电芯容置槽之后,再将电池内壳体嵌于电池外壳体中,最后采用专业设备将电池外壳体与电池内壳体压合以形成密封的纽扣电池。
但上述传统的纽扣电池的结构设计并不够合理,内壳体和胶圈占用了大量电池内部的体积,限制了电池的体积容量密度提升。并且,密封胶圈在电池外壳体与电池内壳体压合的过程中有概率产生变形和错位,导致电池短路报废,限制了电池制备过程中良率的提升。
发明内容
基于此,有必要提供一种既能够提升电池的体积容量密度,又能够避免由于密封胶圈变形错位导致的电池短路的电池壳体组件,进一步,提供一种可以由该电池壳体组件组装形成的电池。
根据本发明的一个实施例,一种电池壳体组件,其包括相适配的顶盖和壳体;
所述顶盖包括导电体、密封圈和盖体;所述盖体上设有通孔,所述导电体穿过所述通孔设置,所述密封圈填充于所述导电体和所述盖体之间以绝缘间隔所述导电体和所述盖体;
所述壳体中设置有电芯容置槽,所述电芯容置槽的外侧壁上连接设置有环形焊接台;在所述顶盖和所述壳体组装使用时,所述盖体的边缘与所述焊接台焊接密封。
在其中一个实施例中,所述壳体的侧壁于所述电芯容置槽的槽口处向外弯折形成所述焊接台。
在其中一个实施例中,所述焊接台的宽度大于所述壳体的侧壁厚度。
在其中一个实施例中,所述焊接台的宽度为0.1mm~10mm。
在其中一个实施例中,所述焊接台上还设置有突出于所述焊接台的环形限位体,在所述顶盖和所述壳体组装使用时,所述盖体的边缘能够与所述限位体抵接设置。
在其中一个实施例中,所述盖体的外周面凹陷形成让位槽,所述让位槽具有第一槽壁和第二槽壁;在所述顶盖和所述壳体组装使用时,所述第一槽壁与所述限位体的侧壁抵接;所述第二槽壁与所述限位体的顶壁抵接。
在其中一个实施例中,所述焊接台选自铝质焊接台、铝合金质焊接台或不锈钢质焊接台;和/或
所述盖体选自铝质焊接台、铝合金质焊接台或不锈钢质焊接台;和/或
所述壳体选自铝质壳体、铝合金质壳体或不锈钢质壳体。
在其中一个实施例中,所述盖体的非边缘位置设置有凸起部,所述凸起部凸出于所述盖体的边缘设置,所述通孔设置于所述凸起部上。
在其中一个实施例中,所述密封圈与所述盖体接合呈一体式结构。
进一步地,一种电池,其特征在于,包括电芯和根据上述任一实施例所述的电池壳体组件,所述电芯设置于所述电芯容置槽中,所述顶盖设置于所述壳体上,且所述顶盖的边缘与所述焊接台焊接密封。
在其中一个实施例中,所述电芯包括多个充放电组件,各所述充放电组件包括正极片、负极片和隔膜,所述隔膜设置于所述正极片和所述负极片之间;多个所述充放电组件采用叠片的形式设置。
在其中一个实施例中,各所述充放电组件还包括与所述正极片连接的正极耳和与所述负极片连接的负极耳,所述正极耳和所述负极耳分别与所述导电体和所述壳体电连接。
及,一种电池的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
采用根据上述任一实施例所述的电池壳体组件,将电芯设置于所述电池壳体组件中的所述电芯容置槽中,使所述电芯的正极片和负极片中分别与所述导电体和所述壳体电连接;
将所述顶盖设置于所述壳体上,且使所述顶盖的边缘与所述焊接台对位设置,将所述顶盖的边缘与所述焊接台焊接密封。
在其中一个实施例中,采用激光焊接的方式将所述顶盖的边缘与所述焊接台焊接密封。
在其中一个实施例中,所述电芯还包括与所述正极片连接的正极耳和与所述负极片连接的负极耳,使所述电芯的正极片和负极片分别与所述导电体和所述壳体电连接的方式是:将所述正极耳和所述负极耳引出并分别焊接于所述导电体上和所述壳体上。
上述电池壳体组件在实际组装使用时,可以先使电芯的其中一个电极与顶盖中的导电体电连接,再将电芯放置于电芯容置槽中,并使电芯的另一个电极与壳体相连接。再将顶盖盖设于壳体上,使得盖体的边缘与壳体上的焊接台对位设置,并且将二者焊接密封。该电池壳体组件的结构中,将导电体和盖体之间预先以密封圈绝缘间隔,导电体可以作为电池的一个电极触点,盖体和壳体可以作为电池的另一个电极触点。盖体可以直接与壳体发生电连接,因而可以采取在将焊接台与盖体焊接密封的方式进行组装,在组装时避免了传统的扣式电池需要压合密封胶圈的问题,因而避免了由于密封圈变形导致的电池短路报废。同时上述结构也避免了密封圈或盖体占据电池内部的体积,电芯能够尽可能填充满整个电芯容置槽,因而能够显著提升电池的体积能量密度。
附图说明
图1为一实施例的电池壳体组件装配示意图;
图2为图1所示电池壳体组件中顶盖100的具体示意图;
图3为图2所示顶盖100中盖体130的具体示意图;
图4为图2所示顶盖100中密封圈120的具体示意图;
图5为图2所示顶盖100中导电体110的具体示意图;
图6为图1所示电池壳体组件中壳体200的具体示意图;
图7为一实施例的电池示意图;
其中,上图中各附图标记与其对应含义如下:
100:顶盖;110:导电体;111:第一导电部;112:第二导电部;113:通孔导电部;120:密封圈;121:第一密封部;122:第二密封部;123:通孔密封部;130:盖体;1301:第一表面;1302:第二表面;131:通孔;132:注液孔;133凸起部;134:让位槽;1341:第一槽壁;1342:第二槽壁;200:壳体;210:电芯容置槽;220:侧壁;230:焊接台;240:限位体。310:充放电组件;311:正极片;312:负极片;313:隔膜;321:正极耳;322:负极耳。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将结合实施方式和效果图对本发明进行更全面的描述。实施例给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是,当一个元件被称为“固定”于另一个元件,它可以直接固定在另一个原件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。另外,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,还可以是一体化连接;可以是机械连接、也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介进行间接连接,还可以是两个元件内部的连通。应当理解,这对于本领域技术人员是可以根据具体情况进行对应理解上述术语的具体含义而不会引起歧义的。
除非另有限定,在本发明的描述中,“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语为基于发明附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于和简化对发明内容进行描述,同时帮助阅读者结合附图进行理解,而不是限定或暗示所指的装置或元件必须具有的特定方位,因此不能理解为对本发明的限制。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文中的“多”包括两个或多于两个的项目的组合。
传统的纽扣电池的结构设计并不够合理,内壳体和胶圈占用了大量电池内部的体积,限制了电池的体积容量密度提升。并且,密封胶圈在电池外壳体与电池内壳体压合的过程中有概率产生变形和错位,导致电池短路报废,限制了电池制备过程中良率的提升。
本发明提供的电池壳体组件能够较好地解决上述问题。根据本发明的一个实施例,一种电池壳体组件,其包括相适配的顶盖和壳体;
顶盖包括导电体、密封圈和盖体;盖体上设有通孔,导电体设置于通孔中,密封圈填充于导电体和盖体之间以绝缘间隔导电体和盖体;
壳体中设置有电芯容置槽,电芯容置槽的外侧壁上连接设置有环形焊接台;在顶盖和壳体组装使用时,焊接台能够与盖体的边缘焊接密封。
本发明中提供的电池壳体组件可以适用于纽扣电池并且能够有效改善纽扣电池中存在的问题,但并不意味着其仅能用作纽扣电池,其他类型的电池,只要能够采用本发明提供的电池壳体组件的形状以及结构进行制备,均应当视为本发明的电池壳体组件的适用范围。
具体地,请参照图1示出的电池壳体组件的结构,其包括顶盖100及壳体200。进一步,请参照图2示出的更为具体的顶盖100的结构。
顶盖和壳体之间相适配。其中可以理解,由于顶盖100和壳体200需要装配以使用,因此“相适配”指的是顶盖100和壳体200能够装配形成一个整体电池壳体。
顶盖100中包括导电体110、密封圈120和盖体130,盖体130具有相对设置的第一表面1301和第二表面1302,盖体130中设置有通孔131,通孔131贯穿第一表面1301和第二表面1302;导电体设置于通孔131中,密封圈120填充于导电体110和盖体130之间的缝隙中。密封圈120是绝缘密封圈,用于绝缘间隔导电体110和盖体130,阻止导电体110和盖体130之间发生短接。在本实施例中,在顶盖100和壳体200组装使用时,第一表面1301远离壳体200,第二表面1302靠近壳体200,依图2示出的方位,第一表面1301位于上方,而第二表面1302位于下方。
在一个具体示例中,密封圈120包括覆盖于盖体130第一表面1301的第一密封部121和覆盖于第二表面1302的第二密封部122,密封圈120还包括与通孔131的孔壁接触设置的通孔密封部123;通孔密封部123连接于第一密封部121和第二密封部122。较为优选地,第一密封部121由通孔密封部123沿盖体130的第一表面1301延伸形成,第二密封部122由通孔密封部123沿盖体130的第二表面1302延伸形成。设置有包覆部的密封圈能够更为有效地防止导电体110和盖体130之间发生短接。
在一个具体示例中,密封圈120直接一体化成型于盖体130上。具体地,一体化成型的方式可以是注塑。注塑成型过程中可以借助模具,因此为了制备本实施例中的顶盖100,可以先将成型的盖体130置于模具内部,模具内部应当能够容纳盖体130,并且在顶盖盖体130的通孔131处预留有用于注塑的空位。密封圈120的原材料注塑于该空位中,并经冷却后一体化成型,以设置于盖体110的通孔131表面。
一体化成型的密封圈120与盖体130之间的接触较为紧密,不易发生变形或脱落。在其他具体示例中,密封圈120可以套设在盖体130的通孔131上。在一些具体示例中,密封圈120是质软的密封圈。其中,“质软”应当理解为该密封圈120在外力挤压下可以变形而不会使该密封圈120发生脆性断裂。例如,密封圈120可选自塑料密封圈、橡胶密封圈或塑料橡胶复合密封圈。塑料密封圈、橡胶密封圈或塑料橡胶复合密封圈具有较好的弹性和密封性能,且易于加工,能够较为容易地制备于盖体130上的通孔1301中。进一步,密封圈120经一体化成型盖体130表面,无需在实际装配过程中密封圈120和盖体110之间再次组装,简化了工序。
在一个具体示例中,对应于该密封圈120的结构,导电体110也包括设置于第一密封部121表面的第一导电部111,设置于第二密封部122表面的第二导电部112和设置于通孔密封部123内的通孔导电部113。通孔导电部113与第一导电部111和第二导电部112电接触设置。第一导电部111和第二导电部112具有相比起通孔131的截面更大的比表面积,适合于作为触点,具体地,第一导电部111可以作为外部用电设备与电池电连接的触点;第二导电部112可以作为与电池内部的电芯电连接的触点。
在一个具体示例中,盖体130中还设置有贯穿第一表面1301和第二表面1302的注液孔132,该注液孔132可用于向电池内部注入电解液。注液孔132使得该电池可以在组装完成后再进行注液的步骤,有利于精准控制注液量,便于实际组装过程中的操作。通过注液孔132注入电解液后,可以采用密封件将注液孔132密封,具体地例如,密封件可以是与注液孔形状相适配的钢珠。
在一个具体示例中,盖体130中设置有凸起部133,凸起部133凸起于盖体130的边缘设置,通孔1301设置于凸起部133上。可以理解,凸起部133凸起于盖体130的边缘,则在顶盖100和壳体200组装使用时,盖体130的边缘据壳体200更为接近,凸起部133与壳体200中存在较盖体130边缘更宽敞的空隙,该空隙可以用于作为电芯引出线的布线区。
在一个具体示例中,密封圈120设置有第一密封部121和/或第二密封部122时,盖体130相对密封圈120的第一密封部121的一面上设置有第一固定凹槽134,和/或盖体130相对密封圈120的第二密封部122的一面上设置有第二固定凹槽135。第一固定凹槽134和第二固定凹槽135能够辅助密封圈120固定于盖体130上。
壳体200中设置有电芯容置槽210,电芯容置槽210的侧壁220上设置有向外突出的环形焊接台230,在顶盖100和壳体200组装使用时,焊接台230能够与盖体130的边缘焊接密封。
在一个具体示例中,焊接密封的焊接方式是激光焊接密封。激光具有定位精度高、焊点较小及作用时间短的优点,能够准确地焊接盖体130和焊接台230在一起。
尽管不设置环形焊接台230,例如直接将电芯容置槽210的侧壁设置为竖直向上延伸的形状,也能够实现将顶盖100的边缘和壳体200的侧壁焊接在一起。然而发明人发现,这样的焊接方式却会导致电池的能量密度较低,这并不利用电池的实际生产制备。进而,该实施例中的壳体200上还额外设置了焊接台230,焊接台230能够有效地提升电池的能量密度,具体分析如下。发明人发现,对于不设置环形焊接台的壳体,焊接直接发生在电芯容置槽的侧壁,一方面焊接过程会在焊点处产生大量的热,而内部的电芯靠近该焊点的部位同样会受到加热,可能造成局部电极材料变质,影响电芯的放电容量;另一方面厚度有限的侧壁在进行例如激光焊接时,焊点处会发生在电芯容置槽中产生凸起,可能会直接接触内部的电芯材料,导致灼伤,同样会影响电芯的放电容量;再一方面,在激光焊接时还可能会发生漏光现象,导致激光直接打到电芯上,直接灼伤电芯。
焊接台230在该实施例的电池壳体组件中具有如下作用:一方面,焊接台230向外突出于侧壁220,在焊接时,焊点处的热量在环形的焊接台230本体上传输更快,其传输到侧壁220上的热量已无法使得局部的电极材料变质。另一方面,焊接方向可以正对于焊接台230,焊点的凸起方向朝向电芯容置槽外,不会接触到电芯材料,因而避免了对电芯材料的灼伤;同理,即使发生漏光,激光也无法照射到电芯上,电芯并不会受到伤害。设置有该焊接台230的壳体200中,电芯材料可密集填充于电芯容置槽210内,因而作为额外的优点,壳体200内部的空间得到了更为充分的利用,能够进一步提升电池的体积能量密度。
可以理解,焊接台230的宽度不宜过宽或过窄;过窄则会增加焊接时损伤电芯材料的概率,过宽则会影响壳体200占据的空间。在一个具体示例中,焊接台230的宽度略大于侧壁220的厚度。在另一个具体示例中,焊接台230的宽度为0.1mm~10mm;更具体地,焊接台的宽度为0.2mm~5mm。
在一个具体示例中,焊接台230由壳体200的侧壁220于电芯容置槽210的槽口处向外弯折形成。这样的形成方式更有利于该焊接台的实际制备。具体地,在形成侧壁220之后,仅需要将侧壁220的顶端向外弯折即可形成焊接台230。当然,在其他具体示例中,焊接台也可以是独立形成的一体化环形焊接台接合于侧壁上,焊接台可以设置于电芯容置槽210槽口处,也可以设置于侧壁220的腰身处。
在一个具体示例中,焊接台230上还设置有突出于焊接台230的环形限位体240。在顶盖100和壳体200组装使用时,盖体130的边缘能够与限位体230抵接设置。该限位体240可用于限定盖体130的位置,使得盖体130能够方便地和焊接台230对位放置。
在一些具体示例中,上述电池壳体组件的各部分材质可以是铝、铜、铁或上述金属的合金。传统的扣式电池因为在组装完成后需要进一步压合,对于壳体的硬度要求较高,因而通常为不锈钢质材料。然而不锈钢属于密度较高的金属,这增加了电池整体的重量。在本实施例的电池壳体组件中,由于无需经过压合处理的步骤,因而该电池壳体组件的各部分材质均可以是质轻的铝材质或铝合金材质。其中,在一些具体示例中,焊接台230选自铝质焊接台、铝合金质焊接台或不锈钢质焊接台;在一些具体示例中,盖体130选自铝质盖体、铝合金质盖体或不锈钢质盖体;在一些具体示例中,壳体200选自铝质壳体、铝合金质壳体或不锈钢质壳体。铝或铝合金不仅具有较低的密度,还具有较低的熔点,在焊接过程中能够更为容易地熔融并焊接,也能够尽可能减少热量对电芯的影响。
与限位体240对应地,在一个具体示例中,盖体130的边缘设置有环形的让位槽134,让位槽134与限位体240之间相适配。更具体地,让位槽是L型槽。L型槽通常具有相交的第一槽壁和第二槽壁,第一槽壁和第二槽壁之间可以垂直设置,但也可以不垂直。
在本实施例的具体示例中,让位槽134包括第一槽壁1341和第二槽壁1342。更具体地,第一槽壁1341沿水平方向,第二槽壁1342沿竖直方向,第一槽壁1341和第二槽壁1342相垂直。在顶盖100和壳体200组装使用时,让位槽134的第一槽壁1341与限位体240的侧壁抵接设置,第二槽壁1342与限位体240的顶壁抵接设置。一方面,让位槽134可以与限位体240配合使用,以便于顶盖130和焊接台230之间的对位。另一方面,让位槽134的第二槽壁1342可以作为焊接部位,将第二槽壁1342和限位体240焊接在一起,不仅能够借助于让位槽134的弯折结构以增加顶盖100和壳体200之间的密封性,还使得焊接部位尽可能远离电芯容置槽210内部,进一步减少灼伤电芯的概率。
上述电池壳体组件在实际组装使用时,可以先使电芯的其中一个电极与顶盖100中的导电体110电连接,再将电芯放置于电芯容置槽210中,并使电芯的另一个电极与壳体200相连接。再将顶盖100盖设于壳体200上,使得盖体130的边缘与焊接台230对位设置,并且将二者焊接密封。
该电池壳体组件的结构中,预先将导电体110和盖体130之间以密封圈120绝缘间隔,导电体110可以作为电池的一个电极触点,盖体130和壳体200可以作为电池的另一个电极触点。盖体130可以直接与壳体200发生电连接,因而可以采取焊接的方式进行组装,在组装时避免了传统的扣式电池需要压合密封胶圈的问题,因而避免了由于密封圈变形导致的电池短路报废。同时上述结构也避免了密封圈120或盖体130占据电池内部的体积,电芯能够尽可能填充满整个电芯容置槽210,因而能够显著提升电池的体积能量密度。
并且,焊接台230向外突出于侧壁220,在焊接时,焊点处的热量在环形的焊接台230本体上传输更快,其传输到侧壁220上的热量已无法使得局部的电极材料变质。另一方面,焊接方向可以正对于焊接台230,焊点的凸起方向朝向电芯容置槽外,不会接触到电芯材料,因而避免了对电芯材料的灼伤。设置有该焊接台230的壳体200中,电芯材料可密集填充于电芯容置槽210内,因而作为额外的优点,壳体200内部的空间得到了更为充分的利用,能够进一步提升电池的体积能量密度。
根据本发明的又一实施例,一种电池,其包括电芯和电池壳体组件,电池壳体组件是上述实施例提供的电池壳体组件,电池壳体组件中的顶盖设置于壳体上,且顶盖的边缘与壳体的焊接台焊接密封,电芯设置于壳体中的电芯容置槽中。
更具体地,请参照图7示出的该实施例电池的具体示意图。其中包括组装完成的顶盖100、壳体200和设置于电池内部的电芯。
在一个具体示例中,电芯包括多个充放电组件310,各充放电组件310包括正极片311、负极片312和隔膜313,隔膜313设置于正极片311和负极片312之间,绝缘间隔正极片311和负极片312。多个充放电组件310采用叠片的形式设置。采用叠片形式设置的多个充放电组件310能够更为充分地占据电池内部的空间,增加电池内部空间利用率,提高电池的体积能量密度。
在一个具体示例中,为了进一步简化结构,在上述多个充放电组件310中,相邻的充放电组件310的负极片312可以共用同一个负极,例如图7示出的,从左至右依次设置有正极片311、隔膜313、负极片312、隔膜313、正极片311,其中负极片312既作为了第一个充放电组件的负极,又作为了第二个充放电组件的负极。
在一个具体示例中,各充放电组件310还包括与正极片311连接的正极耳321和与负极片312连接的负极耳322。正极耳321和负极耳322分别与导电体110和壳体200电连接,该连接方式的一个示例是,正极耳321和负极耳322中的一者与顶盖100中的导电体110电连接,另一者与壳体200电连接。
例如,依图7示出的内容,负极耳322与导电体110电连接,更具体地,负极耳322与第二导电部112电连接。负极耳322与第二导电部112电连接的方式可以是每个负极片312均引出负极耳322并连接至第二导电部112,也可以是多个负极耳322先连接为一股后再统一连接至第二导电部112。正极耳321与壳体200电连接的方式可以是每个正极片311均引出正极耳321并分别连接至靠近的壳体200上的部位,也可以是所有正极耳321连接为一股后统一电连接至壳体200。并且,可以理解,盖体130和壳体200之间可以实现电连接,因此电连接至壳体200也包括了通过连接至盖体130而电连接壳体200的情况。
更进一步,该实施例还对应提供了一种上述电池的制备方法,其包括如下步骤。
采用根据上述任一实施例中的电池壳体组件及电芯,该电池壳体组件如图1~图6示出的,应当包括顶盖100及壳体200。
顶盖100中包括导电体110、密封圈120和盖体130,盖体130中设置有通孔131,导电体设置于通孔131中,密封圈120填充于导电体110和盖体130之间的缝隙中。壳体200中设置有电芯容置槽210,电芯容置槽210的侧壁220上设置有向外突出的环形焊接台230。
在实际组装电池的过程中,可以先将电芯设置于该电池壳体组件的电芯容置槽210中。设置电芯时应当使电芯的正极片311和负极片312中的一者与导电体110电连接,使另一者与壳体200电连接。
在一个具体示例中,在正极片311上引出正极耳321,在负极片312上引出负极耳322,将正极耳321和负极耳322中的一者引出并焊接至导电体110上,将另一者引出并焊接至壳体200上,焊接的方式是激光焊接。例如,将正极耳321引出激光焊接于壳体200上,则壳体200可以作为正极触点;将负极耳322引出激光焊接于导电体110中的第二导电部112,导电体110上的第一导电部111可以作为负极触点。
如上示例设置完电芯后,再将顶盖100对位盖设于壳体200上,且使盖体130的边缘与焊接台230对位设置,然后将盖体130的边缘与焊接台230焊接密封。在盖体130上设置有让位槽134及壳体200上设置有限位体240的示例中,可以在让位槽134和限位体240接触部位进行激光焊接。
根据上述步骤,可完成该实施例的电池的制备。
该电池结构中,预先将导电体和顶盖盖体之间预先以密封圈绝缘间隔,导电体可以作为电池的一个电极触点,盖体和壳体可以作为电池的另一个电极触点。盖体可以直接与壳体发生电连接,因而可以采取焊接的方式进行组装,在组装时避免了传统的扣式电池需要压合密封胶圈的问题,因而避免了由于密封圈变形导致的电池短路报废。同时上述结构也避免了密封圈或顶盖占据电池内部的体积,电芯能够尽可能填充满整个电芯容置槽,因而能够显著提升电池的体积能量密度。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (15)
1.一种电池壳体组件,其特征在于,包括相适配的顶盖和壳体;
所述顶盖包括导电体、密封圈和盖体;所述盖体上设有通孔,所述导电体穿过所述通孔设置,所述密封圈填充于所述导电体和所述盖体之间以绝缘间隔所述导电体和所述盖体;
所述壳体中设置有电芯容置槽,所述电芯容置槽的外侧壁上连接设置有环形焊接台;在所述顶盖和所述壳体组装使用时,所述盖体的边缘与所述焊接台焊接密封。
2.根据权利要求1所述的电池壳体组件,其特征在于,所述壳体的侧壁于所述电芯容置槽的槽口处向外弯折形成所述焊接台。
3.根据权利要求1所述的电池壳体组件,其特征在于,所述焊接台的宽度大于所述壳体的侧壁厚度。
4.根据权利要求1所述的电池壳体组件,其特征在于,所述焊接台的宽度为0.1mm~10mm。
5.根据权利要求1所述的电池壳体组件,其特征在于,所述焊接台上还设置有突出于所述焊接台的环形限位体,在所述顶盖和所述壳体组装使用时,所述盖体的边缘能够与所述限位体抵接设置。
6.根据权利要求5所述的电池壳体组件,其特征在于,所述盖体的外周面凹陷形成让位槽,所述让位槽具有第一槽壁和第二槽壁;在所述顶盖和所述壳体组装使用时,所述第一槽壁与所述限位体的侧壁抵接;所述第二槽壁与所述限位体的顶壁抵接。
7.根据权利要求1~6任一项所述的电池壳体组件,其特征在于,所述焊接台选自铝质焊接台、铝合金质焊接台或不锈钢质焊接台;和/或
所述盖体选自铝质盖体、铝合金质盖体或不锈钢质盖体;和/或
所述壳体选自铝质壳体、铝合金质壳体或不锈钢质壳体。
8.根据权利要求1~6任一项所述的电池壳体组件,其特征在于,所述盖体的非边缘位置设置有凸起部,所述凸起部凸出于所述盖体的边缘设置,所述通孔设置于所述凸起部上。
9.根据权利要求1~6任一项所述的电池壳体组件,其特征在于,所述密封圈与所述盖体接合呈一体式结构。
10.一种电池,其特征在于,包括电芯和根据权利要求1~9任一项所述的电池壳体组件,所述电芯设置于所述电芯容置槽中,所述顶盖设置于所述壳体上,且所述顶盖的边缘与所述焊接台焊接密封。
11.根据权利要求10所述的电池,其特征在于,所述电芯包括多个充放电组件,各所述充放电组件包括正极片、负极片和隔膜,所述隔膜设置于所述正极片和所述负极片之间;多个所述充放电组件采用叠片的形式设置。
12.根据权利要求11所述的电池,其特征在于,各所述充放电组件还包括与所述正极片连接的正极耳和与所述负极片连接的负极耳,所述正极耳和所述负极耳分别与所述导电体和所述壳体电连接。
13.一种电池的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
采用根据权利要求1~9任一项所述的电池壳体组件,将电芯设置于所述电池壳体组件中的所述电芯容置槽中,使所述电芯的正极片和负极片中分别与所述导电体和所述壳体电连接;
将所述顶盖设置于所述壳体上,且使所述顶盖的边缘与所述焊接台对位设置,将所述顶盖的边缘与所述焊接台焊接密封。
14.根据权利要求13所述的电池的制备方法,其特征在于,采用激光焊接的方式将所述顶盖的边缘与所述焊接台焊接密封。
15.根据权利要求13所述的电池的制备方法,其特征在于,所述电芯还包括与所述正极片连接的正极耳和与所述负极片连接的负极耳,使所述电芯的正极片和负极片分别与所述导电体和所述壳体电连接的方式是:将所述正极耳和所述负极耳引出并分别焊接于所述导电体上和所述壳体上。
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