CN112787004B - 钢壳扣式电池封装结构及钢壳扣式电池 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种钢壳扣式电池封装结构及钢壳扣式电池。上述的钢壳扣式电池封装结构包括电池壳体及极耳连接件。电池壳体包括金属外壳及金属顶盖，金属外壳开设有外壳开口，电芯腔体与外壳开口连通，金属顶盖盖设外壳开口，并且金属顶盖与金属外壳焊接，以使金属顶盖覆盖外壳开口。极耳连接件包括极耳接触片及绝缘片，极耳接触片包括接触片本体及凸起连接部，接触片本体、绝缘片及金属顶盖依次层叠连接。由于绝缘片与外壳开口相适配，能够阻挡电芯腔体中的电解液流出，加强电池的密封性能，并且绝缘片能够完全将接触片本体与金属顶盖相互隔离，使得接触片无法与金属顶盖接触，防止电池内部发生短路，进而提高电池的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及钢壳扣式电池领域，特别是涉及一种钢壳扣式电池封装结构及钢壳扣式电池。
背景技术
随着便携式电子产品和智能穿戴电子产品的发展，电池被要求更加的微型化。在保持较高寿命的同时，要求电池具有尽可能高的体积比能量、质量比能量，因此锂离子钢壳扣式电池的需求量也日渐提高。
传统的钢壳扣式电池采用绝缘密封圈套设在负极盖的外沿，且在壳体上沿进行翻折并扣住绝缘密封圈的外沿的机械扣合方式进封装，该方式将占用较多的电池内部空间，造成电池的空间利用率较低以及电池结构臃肿的问题；此外，传统的机械扣合封装方式需要较高的加工精度，容易出现密封效果不佳而导致漏液的情况；另外，在将壳体上沿则进行翻折并扣住绝缘密封圈的外沿的加工过程中，壳体容易与负极盖发生接触，导致电池短接，造成电芯受损，进而影响电池的性能。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种空间利用率较高，外形较为轻薄、密封效果较好以及能够有效防止内部电路的钢壳扣式电池封装结构及钢壳扣式电池。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种钢壳扣式电池封装结构，包括：
电池壳体，所述电池壳体包括金属外壳及金属顶盖，所述金属外壳开设有外壳开口，所述金属顶盖盖设所述外壳开口，并且所述金属顶盖与所述金属外壳焊接，以使所述金属顶盖覆盖所述外壳开口；
极耳连接件，所述极耳连接件包括极耳接触片及绝缘片，所述绝缘片及所述极耳接触片均位于所述金属顶盖邻近所述金属外壳的一侧，所述绝缘片与所述外壳开口相适配，所述极耳接触片包括相互连接的接触片本体及凸起连接部，所述接触片本体、所述绝缘片及所述金属顶盖依次层叠连接，所述金属顶盖开设有第一连接孔，所述绝缘片开设有第二连接孔，所述第一连接孔与所述第二连接孔连通，所述凸起连接部分别穿设于所述第一连接孔及所述第二连接孔。
在其中一个实施例中，所述第一连接孔开设于所述金属顶盖的中心位置处。
在其中一个实施例中，所述第一连接孔的直径大于或等于所述金属顶盖的直径的三分之一，并且所述第一连接孔的直径小于或等于所述金属顶盖的直径的二分之一。
在其中一个实施例中，所述凸起连接部远离所述接触片本体的侧面设置有第一保护层。
在其中一个实施例中，所述金属外壳远离所述金属顶盖的侧面设置有第二保护层。
在其中一个实施例中，所述凸起连接部与所述接触片本体为一体成型结构。
在其中一个实施例中，所述第一连接孔与所述第二连接孔的中心轴相互重合，所述第一连接孔的直径大于所述第二连接孔的直径。
在其中一个实施例中，所述极耳连接件还包括阻隔片，所述阻隔片连接于所述金属顶盖背离所述绝缘片的侧面，所述阻隔片开设有第三通孔，所述凸起连接部穿设所述第三通孔，并且所述凸起连接部凸出于所述阻隔片背离所述金属顶盖的侧面。
在其中一个实施例中，所述阻隔片的外沿轮廓与所述金属顶盖的外沿轮廓相适配。
一种钢壳扣式电池，包括上述任一实施例的钢壳扣式电池封装结构及卷绕电芯，所述金属外壳开设有电芯腔体，所述卷绕电芯包括电芯本体、第一极耳及第二极耳，所述电芯本体分别与所述第一极耳及所述第二极耳连接，所述电芯本体、所述第一极耳及所述第二极耳均位于所述电芯腔体内，所述第一极耳与所述极耳接触片连接，所述第二极耳与所述金属外壳连接。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
1、由于金属顶盖与金属外壳通过焊接进行固定，与传统的机械封装方式相比，对电池外壳的加工精度要求较低，有助于提高加工的效率以及降低加工的成本；由于无需额外设置机械封装结构，在同样的体积下，使电池的电芯腔体具有更大的容纳空间，能够容置电量更大的电芯，进而有效提高该电池的电能储备量，并且有助于使得该电池的外形增加精巧美观，有利于钢壳扣式电池的微型化发展。
2、由于绝缘片与外壳开口相适配，能够阻挡电芯腔体中的电解液流出，提高了电池的密封性能，并且由于所述接触片本体、所述绝缘片及所述金属顶盖依次层叠连接，使绝缘片能够完全将接触片本体与金属顶盖相互隔离，使得接触片本体无法与金属顶盖接触，防止电池内部发生短路，进而提高电池的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为一实施例中钢壳扣式电池封装结构的结构示意图；
图2为一实施例中钢壳扣式电池的泄压机构的结构示意图；
图3为图2所示的钢壳扣式电池的泄压机构的局部放大示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中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方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
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方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/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。
如图1所示，一实施例的钢壳扣式电池封装结构10包括电池壳体100及极耳连接件200。所述电池壳体100包括金属外壳110及金属顶盖120，所述金属外壳110开设有外壳开口111，所述金属顶盖120盖设所述外壳开口111，并且所述金属顶盖120与所述金属外壳110焊接，以使所述金属顶盖120覆盖所述外壳开口111。所述极耳连接件200包括极耳接触片220及绝缘片210，所述绝缘片210及所述极耳接触片220均位于所述金属顶盖120邻近所述金属外壳110的一侧，所述绝缘片210与所述外壳开口111相适配，所述极耳接触片220包括相互连接的接触片本体221及凸起连接部222，所述接触片本体221、所述绝缘片210及所述金属顶盖120依次层叠连接，所述金属顶盖120开设有第一连接孔121，所述绝缘片210开设有第二连接孔211，所述第一连接孔121与所述第二连接孔211连通。
在本实施例中，电池壳体100包括金属外壳110及金属顶盖120，金属外壳110开设有外壳开口111及电芯腔体，对电池进行封装时，电芯从外壳开口111中放入至电芯腔体中，电芯腔体用于容置电芯，金属顶盖120盖设在外壳开口111处，并且金属顶盖120的边缘与金属外壳110的边缘通过激光焊接进行固定连接，使得电芯腔体形成全封闭状态。接触片本体221以及金属外壳110分别与电芯的两极耳进行连接，金属顶盖120、绝缘片210及接触片本体221依次层叠设置，接触片本体221连接有凸起连接部222，凸起连接部222依次穿设绝缘片210的第二连通孔以及金属顶盖120的第一连通孔，并且凸出于金属顶盖120背离金属外壳110的侧面，凸起连接部222用于与外界电路进行连接。由于接触片本体221和金属外壳110之间通过绝缘片210阻隔，使接触片本体221与金属外壳110之间不会发生接触短路。绝缘片210位于外壳开口111内，并且绝缘片210与外壳开口111相适配，即绝缘片210的边缘与外壳开口111的内壁相抵。
进一步地，由于金属顶盖120与金属外壳110通过焊接进行固定，与传统的机械封装方式相比，对电池外壳的加工精度要求较低，有助于提高加工的效率以及降低加工的成本；由于无需额外设置机械封装结构，在同样的体积下，使电池的电芯腔体具有更大的容纳空间，能够容置电量更大的电芯，进而有效提高该电池的电能储备量，并且有助于使得该电池的外形增加精巧美观，有利于钢壳扣式电池的微型化发展。由于绝缘片210与外壳开口111相适配，能够阻挡电芯腔体中的电解液流出，提高了电池的密封性能，并且由于所述接触片本体、所述绝缘片及所述金属顶盖依次层叠连接，使绝缘片210能够完全将接触片本体221与金属顶盖120相互隔离，使得接触片本体无法与金属顶盖120接触，防止电池内部发生短路，进而提高电池的安全性。
如图1所示，在其中一个实施例中，所述第一连接孔121开设于所述金属顶盖120的中心位置处。在本实施例中，由于第一连接孔121开设于顶盖的位置，而凸起连接部222穿设第一连接孔121后凸出于金属顶盖120的侧面，因此凸起连接部222同样位于金属顶盖120的中心位置处，由于凸起连接部222用于与外部的电路进行连接，电池与外界电路连接时，外部电路的连接分别与凸起连接部222以及远离凸起连接部222的金属外壳110的侧面进行抵接，当凸起连接部222位于金属顶盖120的中心位置时，有助于使得电池两端与外界电路的抵接更加稳定，进而使得电路的连接更加稳定、不易因外界的碰撞而断开。
如图1所示，在其中一个实施例中，所述第一连接孔121的直径大于或等于所述金属顶盖120的直径的三分之一，并且所述第一连接孔121的直径小于或等于所述金属顶盖120的直径的二分之一。金属顶盖120用于盖设金属外壳110以完成封装，同时金属顶盖120需要开设第一连通孔以供凸起连接部222的安装，为了使得凸起连接部222具有较大的与外界电路的接触面积，以提供稳定的电路连接效果，以及为了保证金属顶盖120具有足够的强度，能够稳定的连接在金属外壳110上，在本实施例中，所述第一连接孔121的直径大于或等于所述金属顶盖120的直径的三分之一，并且所述第一连接孔121的直径小于或等于所述金属顶盖120的直径的二分之一，第一连通孔在该直径范围内处于较为合适的尺寸，能够使得凸起连接部222具有较好的电路连接效果并且能够使得金属顶盖120具有较好的强度。
如图1所示，在其中一个实施例中，所述凸起连接部222远离所述接触片本体221的侧面设置有第一保护层。凸起连接部222连接电路，需要与外界电路的接触结构进行频繁的接触，为了增加凸起连接部222的耐用程度及平整度，在本实施例中，所述凸起连接部222远离所述接触片本体221的侧面设置有第一保护层，具体的，第一保护层为喷锡层，第一保护层能够对凸起连接部222的接触面进行保护，防止凸起连接部222的接触面被腐蚀或氧化，同时还能够增加凸起连接部222的平整度，使得凸起连接部222与外界电路的连接更加稳定。
如图1所示，在其中一个实施例中，所述金属外壳110远离所述金属顶盖120的侧面设置有第二保护层。金属外壳110远离金属顶盖120的侧面用于与外界电路进行连接，需要与外界电路的接触结构进行频繁的接触，为了增加金属外壳110的电路连接面的耐用程度及平整度，在本实施例中，所述金属外壳110远离所述金属顶盖120的侧面设置有第二保护层，具体的，第二保护层为喷锡层，第二保护层能够对金属外壳110的电路连接面进行保护，防止金属外壳110的电路连接面被腐蚀或氧化，同时还能够增加金属外壳110的电路连接面的平整度，使得电池与外界电路的连接更加稳定。
如图1所示，在其中一个实施例中，所述凸起连接部222与所述接触片本体221为一体成型结构。在本实施例中，凸起连接部222与所述极耳接触片220为一体成型结构，在加工极耳接触片220时，能够起到简化极耳接触片220生产步骤的作用，提高生产效率，由于电池工作时，凸起连接部222与接触片本体221相互导通，一体成型结构的凸起连接部222与接触片本体221的连接强度更高，连接稳定性更强，有助于提升电池的电能传输稳定性。
如图1所示，在其中一个实施例中，所述第一连接孔121与所述第二连接孔211的中心轴相互重合，所述第一连接孔121的直径大于所述第二连接孔211的直径。在本实施例中，第一连接孔121与所述第二连接孔211为同轴心位置关系，并且第一连接孔121的直径大于所述第二连接孔211的直径，由于凸起连接部222需要依次穿接第一连接孔121以及第二连接孔211，因此凸起连接部222的直径需要小于第二连接孔211，又由于凸起连接部222的直径小于第二连接孔211，因此凸起连接部222的直径将小于第一连接孔121，即能有效防止凸起连接部222与金属顶盖120接触，进而起到避免凸起连接部222与金属顶盖120发生接触短路的效果。
如图1所示，在其中一个实施例中，所述极耳连接件200还包括阻隔片，所述阻隔片连接于所述金属顶盖120背离所述绝缘片210的侧面，所述阻隔片开设有第三通孔，所述凸起连接部222穿设所述第三通孔，并且所述凸起连接部222凸出于所述阻隔片背离所述金属顶盖120的侧面。电池工作时，由凸起连接部222与外部电路的接触部进行连接，而由于凸起连接部222与金属顶盖120的距离较近，凸起连接部222与外界电路的接触部连接时，外界电路的接触部容易同时接触电池顶盖接触，造成短路，因此在本实施例中，金属顶盖120连接有阻隔片，通过该阻隔片，在电池与外部电路连接时，能够起到将金属顶盖120与外部电路的接触部隔绝的作用，防止短路，提高电池的安全性。
如图1所示，在其中一个实施例中，所述阻隔片的外沿轮廓与所述金属顶盖120的外沿轮廓相适配。在本实施例中，阻隔片完全将金属顶盖120背离绝缘片210的侧面覆盖，进一步的提高隔绝片对金属顶盖120与外部电路的接触部的隔绝效果，使得电池的安全性得到进一步提高。
本申请还提供一种钢壳扣式电池，包括上述任一实施例的钢壳扣式电池封装结构10及卷绕电芯300，如图1所示，在其中一个实施例中，钢壳扣式电池封装结构10包括电池壳体100及极耳连接件200。所述电池壳体100包括金属外壳110及金属顶盖120，所述金属外壳110开设有外壳开口111，所述电芯腔体与所述外壳开口111连通，所述金属顶盖120盖设所述外壳开口111，并且所述金属顶盖120与所述金属外壳110焊接，以使所述金属顶盖120覆盖所述外壳开口111。所述极耳连接件200包括极耳接触片220及绝缘片210，所述极耳接触片220包括接触片本体221及凸起连接部222，所述接触片本体221、所述绝缘片210及所述金属顶盖120依次层叠连接，所述绝缘片210及所述金属顶盖120均位于所述金属顶盖120邻近所述金属外壳110的一侧，所述金属顶盖120开设有第一连接孔121，所述绝缘片210开设有第二连接孔211，所述第一连接孔121相互连通，所述凸起连接部222与所述接触片本体221连接，所述凸起连接部222穿设所述第一连接孔121及所述第二连接孔211，并且所述凸起连接部222凸出于所述金属顶盖120远离金属外壳110的侧面，所述绝缘片210位于所述外壳开口111内，并且所述绝缘片210的与所述外壳开口111相适配。所述金属外壳110开设有电芯腔体，所述卷绕电芯300包括电芯本体、第一极耳及第二极耳，所述电芯本体分别与所述第一极耳及所述第二极耳连接，所述电芯本体、所述第一极耳及所述第二极耳均位于所述电芯腔体内，所述第一极耳与所述极耳接触片220连接，所述第二极耳与所述金属外壳110连接。
在本实施例中，电池壳体100包括金属外壳110及金属顶盖120，金属外壳110开设有外壳开口111及电芯腔体，对电池进行封装时，电芯从外壳开口111中放入至电芯腔体中，电芯腔体用于容置电芯，金属顶盖120盖设在外壳开口111处，并且金属顶盖120的边缘与金属外壳110的边缘通过激光焊接进行固定连接，使得电芯腔体形成全封闭状态。接触片本体221以及金属外壳110分别与电芯的两极耳进行连接，金属顶盖120、绝缘片210及接触片本体221依次层叠设置，接触片本体221连接有凸起连接部222，凸起连接部222依次穿设绝缘片210的第二连通孔以及金属顶盖120的第一连通孔，并且凸出于金属顶盖120背离金属外壳110的侧面，凸起连接部222用于与外界电路进行连接。由于接触片本体221和金属外壳110之间通过绝缘片210阻隔，因此接触片本体221与金属外壳110之间不会发生接触短路。绝缘片210位于外壳开口111内，并且绝缘片210与外壳开口111相适配，即绝缘片210的边缘与外壳开口111的内壁相抵。
进一步地，由于金属顶盖120与金属外壳110通过焊接进行固定，与传统的机械封装方式相比，对电池外壳的加工精度要求较低，有助于提高加工的效率以及降低加工的成本；由于无需额外设置机械封装结构，因此在同样的体积下，该电池的电芯腔体具有更大的容纳空间，能够容置电量更大的电芯，进而有效提高该电池的电能储备量，并且有助于使得该电池的外形增加精巧美观，有利于钢壳扣式电池的微型化发展。由于绝缘片210与外壳开口111相适配，能够阻挡电芯腔体中的电解液流出，加强电池的密封性能，并且绝缘片210能够完全将接触片本体221与金属顶盖120相互隔离，使得接触片无法与金属顶盖120接触，防止电池内部发生短路，进而提高电池的安全性。
如图2和图3所示，在其中一个实施例中，所述钢壳扣式电池还包括泄压机构400，所述泄压机构400包括软胶卡位块410及塞柱420，所述软胶卡位块410与所述塞柱420的一端连接，所述金属顶盖120开设有第一泄压孔122，所述绝缘片210开设有第二泄压孔212，所述第一泄压孔122、所述第二泄压孔212及所述金属外壳110的内部腔体相互连通，所述塞柱420分别穿设于所述第一泄压孔122及所述第二泄压孔212，所述软胶卡位块410与所述绝缘片210抵接。为了保证电池具有足够的强度，以防止电池在日常使用中受外力而破损，传统的钢壳扣式电池的外壳结构较为坚固，并且密封性较好，然而传统的钢壳扣式电池当内部发生短路等意外时，由于短路时电池内部将产热和产气，因此电池壳体100的内部温度和气压将快速上升，又由于电池壳体100其密封性较好，当发生意外时电池壳体100内部的高温和气体无法排出，非常容易造成电池爆炸事故。因此，在本实施例中，软胶卡位块410抵接在绝缘片210上，并且软胶卡位块410位于第二泄压孔212的孔口位置处，用于封堵第二泄压孔212，以防止电池内部的电解液从泄压孔处流出。软胶卡位块410与塞柱420的一端连接，塞柱420分别穿设于第一泄压孔122及第二泄压孔212，塞柱420的形状分别与第一泄压孔122及第二泄压孔212相适配，塞柱420用于对第一泄压孔122和第二泄压孔212进行封堵，进一步防止电池内部的电解液从泄压孔处流出；塞柱420的端部与软胶卡位块410连接，能够对软胶卡位块410起到连接固定作用，使得软胶卡位块410被固定在绝缘片210的第二泄压孔212处；塞柱420通过封堵第一泄压孔122及第二泄压孔212，能够防止外部灰尘或杂质等污染物进入第一泄压孔122和第二泄压孔212，起到保护电池的作用。
进一步地，电池正常使用时，通过软胶卡位块410封堵第二泄压孔212，以及通过塞柱420封堵第二泄压孔212及第一泄压孔122，能够保证电池外壳的密封性，防止电池内部的电解液从泄压孔处流出；当电池发生短路等意外时，电池壳体100内部的温度和气压快速上升，软胶卡位块410为橡胶材料，软胶卡位块410在受热时将发生软化，使得软胶卡位块410的刚度下降，在电池壳体100的内部气压作用下，软胶卡位块410将发生形变并被顶入至第二泄压孔212中，最终软胶卡位块410将从第一泄压孔122处被顶出，使得软胶卡位块410与金属顶盖120脱离，此时第一泄压孔122及第二泄压孔212将失去软胶卡位块410及塞柱420的封堵作用，使得电池壳体100不再密封，电池壳体100的内部腔体将通过第一泄压孔122及第二泄压孔212与大气连通，电池壳体100内部的热量和气体即可通过第一泄压孔122及第二泄压孔212排出，起到防止电池爆炸的效果，进而提高了钢壳扣式电池的安全性。
如图2和图3所示，在其中一个实施例中，所述泄压机构400还包括弹性胶条430，所述弹性胶条430的一端与所述绝缘片210连接，所述弹性胶条430的另一端与所述软胶卡位块410连接。当电池发生短路等意外时，软胶卡位块410被顶出，以实现扣式电池的泄压，然而，电池外壳由于失去了软胶卡位块410和塞柱420的封堵作用，电池外壳的内部腔体的电解液将通过第一泄压孔122及第二泄压孔212而流出，电解液的流出容易导致用电装置的电路受损，造成经济损失。因此，在本实施例中，泄压机构400还包括弹性胶条430，弹性胶条430分别与绝缘片210及软胶卡位块410连接，弹性胶条430具有较好的弹性，可进行伸缩，当电池外壳内部气压较大时，软胶卡位块410被顶出而与金属外壳110脱离，电池外壳内部气体通过泄压孔进行泄压，此时弹性胶条430处于拉伸状态，弹性胶条430具有将软胶卡位块410拉回至第一泄压孔122的趋势，当泄压完成时，电池外壳内外气压一致，软胶卡位块410失去气体的作用力，弹性胶条430的弹力作用将拉动软胶卡位块410运动至金属外壳110的第一泄压孔122处，并持续拉动软胶卡位块410封堵第一泄压孔122，起到密封电池外壳的作用，进而能够阻止电解液持续流出、造成电路受损的情况发生。
如图2和图3所示，在其中一个实施例中，泄压机构400还包括管套组件440，所述管套组件440包括连接套筒441及膨胀卡位套筒442，所述连接套筒441的端部与所述膨胀卡位套筒442的端部连接，所述连接套筒441分别穿设于所述第一泄压孔122及所述第二泄压孔212，所述膨胀卡位套筒442抵接于所述绝缘片210，所述塞柱420穿设于所述连接套筒441及所述膨胀卡位套筒442，所述软胶卡位块410抵接于所述膨胀卡位套筒442，所述软胶卡位块410的直径小于或等于所述第一泄压孔122的直径及所述第二泄压孔212的直径，并且所述软胶卡位块410的直径大于所述连接套筒441的内径。传统的钢壳扣式电池的顶盖与壳体进行连接后无法开启，因此在加工生产钢壳扣式电池时，需要先在电池壳体100内注液，然后再进行顶盖与壳体的连接，然而，为了防止电解液在顶盖盖合前溢出以及便于顶盖的连接，电池壳体100的电解液注射量无法达到较满的状态，由于电解液的含量较低，而电解液是作为电池内部的电子的移动介质，因此传统的钢壳扣式电池的充放电效率较低。在本实施例中，金属顶盖120与金属外壳110焊接后，可通过第一泄压孔122及第二泄压孔212向电池外壳内进行电解液的注射，如此，能够有效的防止电解液的溢出，同时能够提升电解液在电池壳体100内的填充量，以提高电池的充放电效率。
进一步地，当电池注液完成后，需要通过管套组件440、塞柱420及软胶卡位块410对第一泄压孔122及第二泄压孔212进行封堵，塞柱420穿设于连接套筒441及膨胀卡位套筒442，软胶卡位块410抵接于膨胀卡位套筒442的端部，当管套组件440封堵第一泄压孔122及第二泄压孔212之前，膨胀卡位套筒442的外径小于或等于第一泄压孔122及第二泄压孔212的直径，又由于软胶卡位块410的直径小于或等于第一泄压孔122的直径及第二泄压孔212的直径，对第一泄压孔122及第二泄压孔212进行封堵时，软胶卡位块410、连接套筒441及膨胀卡位套筒442均可插入第一泄压孔122及第二泄压孔212中，当软胶卡位块410及膨胀卡位套筒442插入至电池壳体100的内腔时，通过向远离电池壳体100的方向拉动塞柱420，软胶卡位块410将挤压膨胀卡位套筒442，膨胀卡位套筒442在软胶的压力作用下变形膨胀，使得膨胀卡位套筒442的直径大于第一泄压孔122的直径及第二泄压孔212的直径，实现膨胀卡位套筒442与绝缘片210的卡位抵接，又由于软胶卡位块410的直径大于连接套筒441的内径，因此软胶卡位块410无法从连接套筒441中被抽出，使得软胶卡位块410抵接于膨胀卡位套筒442中，如此，即可通过软胶卡位块410与膨胀卡位套筒442封堵住绝缘片210的第二泄压孔212，使得电池壳体100内部的电解液无法流出，即在保证顶盖与壳体的连接方便性以及电池壳体100的密封性的基础上，达到提高电池内电解液容量、使得电池的充放电效率提高的效果。
进一步地，当电池发生短路等意外时，电池壳体100内部的温度和气压快速上升，软胶卡位块410为橡胶材料，软胶卡位块410在受热时将发生软化，使得软胶卡位块410的刚度下降，在电池壳体100的内部气压作用下，软胶卡位块410将发生形变并被顶入至连接套筒441中，并在气压作用下，最终软胶卡位块410将顶出至电池壳体100外，此时第一泄压孔122及第二泄压孔212将失去软胶卡位块410及塞柱420的封堵作用，使得电池壳体100不再密封，电池壳体100的内部腔体将通过第一泄压孔122及第二泄压孔212与大气连通，电池壳体100内部的热量和气体即可通过第一泄压孔122及第二泄压孔212排出，起到防止电池爆炸的效果，进而提高了钢壳扣式电池的安全性。
如图2和图3所示，在其中一个实施例中，所述膨胀卡位套筒442包括多个卡位条442a，各所述卡位条442a的一端均与所述连接套筒441的一端连接，多个所述卡位条442a以所述连接套筒441的中心轴线呈圆周阵列分布，并且每一所述卡位条442a邻近所述连接套筒441的一端与所述连接套筒441的中心轴线的距离小于所述卡位条442a远离所述连接套筒441的一端与所述管套的中心轴线的距离，多个所述卡位条442a均与所述绝缘片210抵接，所述软胶卡位块410分别与多个所述卡位条442a抵接。在本实施例中，膨胀卡位套筒442包括多个卡位条442a，膨胀套筒在受压变形前，多个卡位条442a的延伸方向均与所述连接套筒441的中心轴线平行，当软胶卡位块410挤压膨胀卡位套筒442后，卡位条442a受压变形，卡位条442a远离连接套筒441的一端向远离连接套筒441的中心轴线的方向翻折，多个卡位条442a弯折变形后，膨胀卡位套筒442形成锥形结构，进而能够与绝缘片210卡位抵接，实现封堵第二泄压孔212的目的。通过多个卡位条442a向外翻折的方式，能够更容易实现膨胀卡位套筒442的膨胀变形，进而提高膨胀卡位套筒442的封堵效果。
以上所述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 (10)
1.一种钢壳扣式电池封装结构，其特征在于，包括：
电池壳体，所述电池壳体包括金属外壳及金属顶盖，所述金属外壳开设有外壳开口，所述金属顶盖盖设所述外壳开口，并且所述金属顶盖与所述金属外壳焊接，以使所述金属顶盖覆盖所述外壳开口；
极耳连接件，所述极耳连接件包括极耳接触片及绝缘片，所述绝缘片及所述极耳接触片均位于所述金属顶盖邻近所述金属外壳的一侧，所述绝缘片与所述外壳开口相适配，所述极耳接触片包括相互连接的接触片本体及凸起连接部，所述接触片本体、所述绝缘片及所述金属顶盖依次层叠连接，所述金属顶盖开设有第一连接孔，所述绝缘片开设有第二连接孔，所述第一连接孔与所述第二连接孔连通，所述凸起连接部分别穿设于所述第一连接孔及所述第二连接孔；
泄压机构，所述泄压机构包括软胶卡位块及塞柱，所述软胶卡位块与所述塞柱的一端连接，所述金属顶盖开设有第一泄压孔，所述绝缘片开设有第二泄压孔，所述第一泄压孔、所述第二泄压孔及所述金属外壳的内部腔体相互连通，所述塞柱分别穿设于所述第一泄压孔及所述第二泄压孔，所述软胶卡位块与所述绝缘片抵接；所述泄压机构还包括管套组件，所述管套组件包括连接套筒及膨胀卡位套筒，所述连接套筒的端部与所述膨胀卡位套筒的端部连接，所述连接套筒分别穿设于所述第一泄压孔及所述第二泄压孔，所述膨胀卡位套筒抵接于所述绝缘片，所述塞柱穿设于所述连接套筒及所述膨胀卡位套筒，所述软胶卡位块抵接于所述膨胀卡位套筒，所述软胶卡位块的直径小于或等于所述第一泄压孔的直径及所述第二泄压孔的直径，并且所述软胶卡位块的直径大于所述连接套筒的内径。
2.根据权利要求1所述的钢壳扣式电池封装结构，其特征在于，所述第一连接孔开设于所述金属顶盖的中心位置处；
所述泄压机构还包括弹性胶条，所述弹性胶条的一端与所述绝缘片连接，所述弹性胶条的另一端与所述软胶卡位块连接。
3.根据权利要求2所述的钢壳扣式电池封装结构，其特征在于，所述第一连接孔的直径大于或等于所述金属顶盖的直径的三分之一，并且所述第一连接孔的直径小于或等于所述金属顶盖的直径的二分之一。
4.根据权利要求1所述的钢壳扣式电池封装结构，其特征在于，所述凸起连接部远离所述接触片本体的侧面设置有第一保护层。
5.根据权利要求1所述的钢壳扣式电池封装结构，其特征在于，所述金属外壳远离所述金属顶盖的侧面设置有第二保护层。
6.根据权利要求1所述的钢壳扣式电池封装结构，其特征在于，所述凸起连接部与所述接触片本体为一体成型结构。
7.根据权利要求1所述的钢壳扣式电池封装结构，其特征在于，所述第一连接孔与所述第二连接孔的中心轴相互重合，所述第一连接孔的直径大于所述第二连接孔的直径。
8.根据权利要求1所述的钢壳扣式电池封装结构，其特征在于，所述极耳连接件还包括阻隔片，所述阻隔片连接于所述金属顶盖背离所述绝缘片的侧面，所述阻隔片开设有第三通孔，所述凸起连接部穿设所述第三通孔，并且所述凸起连接部凸出于所述阻隔片背离所述金属顶盖的侧面。
9.根据权利要求8所述的钢壳扣式电池封装结构，其特征在于，所述阻隔片的外沿轮廓与所述金属顶盖的外沿轮廓相适配。
10.一种钢壳扣式电池，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的钢壳扣式电池封装结构及卷绕电芯，所述金属外壳开设有电芯腔体，所述卷绕电芯包括电芯本体、第一极耳及第二极耳，所述电芯本体分别与所述第一极耳及所述第二极耳连接，所述电芯本体、所述第一极耳及所述第二极耳均位于所述电芯腔体内，所述第一极耳与所述极耳接触片连接，所述第二极耳与所述金属外壳连接。
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Effective date of registration: 20240313 Address after: No. 2 Xinglin North Street, Shenguang Avenue, Economic Development Zone, Guang'an City, Sichuan Province, 638019 Patentee after: Sichuan Chaoju Battery Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 516000 12 Industrial Road, Dongjiang Industrial Zone, Shuikou street, Huicheng District, Huizhou, Guangdong Patentee before: HUIZHOU SUPER POLYPOWER BATTERY CO.,LTD. Country or region before: China |
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