CN112803115B - 锂离子电池钢壳及提高钢壳注液效率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锂离子电池的技术领域，公开了锂离子电池钢壳及提高钢壳注液效率的方法。所述锂离子电池钢壳包括钢壳本体，所述钢壳本体内的上部侧壁上固定有固定圈，所述固定圈的下部设置有连接罩，所述连接罩的下部延伸至钢壳本体内的下部，所述连接罩的外壁上均匀设置有多个通气口，且在所述连接罩的下部外壁上套设有浮动垫，所述钢壳本体的通口外壁上设置有密封圈，所述密封圈内设置有排气机构，所述排气机构的一端连接钢壳本体内部，且另一端依次穿过固定圈、密封圈、钢壳本体侧壁与外部相连通。本发明通过设置的排气机构能够在注液时实时进行排气，同时设置的浮动垫能够随着注液高度进行移动，对上部的空气实现排压，提高出气效率。

Description

锂离子电池钢壳及提高钢壳注液效率的方法

技术领域

本发明专利涉及锂离子电池的技术领域，具体而言，涉及锂离子电池钢壳及提高钢壳注液效率的方法。

背景技术

能量密度的提升一直是锂离子电池从业者不懈努力追求的方向之一。高镍正极材料和硅负极材料是锂离子电池能量密度提升的必经之路。因为正极高镍材料和硅负极材料本身特性问题，正负极电极压实厚度都处于较厚水平，从而造成电芯的尺寸较大，与钢壳之间的空隙较小，会导致难注液，降低生产效率。且注液时间越长，越容易引入水分，加上正极高镍材料和硅负极材料本身产气问题，极易发生因产气问题带来的盖帽CID翻转导致电芯失效的情况。

针对上述技术问题，目前行业内的常用手段为降低正负极电极压实厚度来提高电芯的空间余量达到提高注液效率的目的，但是过度降低正极压实厚度容易造成正极片断片而带来电芯内阻偏大，过度降低负极压实厚度容易造成负极片局部区域掉料而带来析锂导致的电芯安全失效问题。

此外，延长注液过程中的负压时间来达到提高注液效率的问题，但是延长负压时间会造成在吸出电芯内的空气的同时也吸出部分电解液，这样会加大电解液的损耗，加速设备因为电解液的腐蚀带来的折旧。

因此，圆柱电芯因为注液效率低而造成的引入水分在后续化成中产生的气体无法排出将成为制约高镍正极材料和硅负极材料在圆柱电芯中快速推广应用的一大痛点。

发明内容

本发明的目的在于提供锂离子电池钢壳，通过设置的排气机构能够在注液时实时进行排气，从而增加注液效率，同时设置的浮动垫能够随着注液高度进行移动，对上部的空气实现排压，提高出气效率，旨在解决现有技术中圆柱电芯因为注液效率低而造成的引入水分在后续化成中产生的气体无法排出将成为制约高镍正极材料和硅负极材料在圆柱电芯中快速推广应用的一大痛点的问题。

本发明是这样实现的，锂离子电池钢壳，包括钢壳本体，所述钢壳本体内的上部侧壁上固定有固定圈，所述固定圈的下部设置有连接罩，所述连接罩的下部延伸至钢壳本体内的下部，所述连接罩的外壁上均匀设置有多个通气口，且在所述连接罩的下部外壁上套设有浮动垫，所述钢壳本体的通口外壁上设置有密封圈，所述密封圈内设置有排气机构，所述排气机构的一端连接钢壳本体内部，且另一端依次穿过固定圈、密封圈、钢壳本体侧壁与外部相连通。

进一步地，所述连接罩的下部与钢壳本体内部底端设置有间隙，所述间隙的宽度小于浮动垫。

进一步地，所述固定圈上方的钢壳本体上设置有注液口，所述注液口上设置有铝片，所述铝片边沿与密封圈内壁相抵接。

进一步地，所述铝片的上部设置有防爆片，所述防爆片向下弯曲且边缘固定在密封圈内壁上。

进一步地，所述防爆片的上部设置有顶盖，所述顶盖的边缘下侧与防爆片相接触。

进一步地，所述排气机构包括设置在固定圈底端两侧的通气槽，所述通气槽的上部连通有排气孔，所述排气孔的末端接通有连接管。

进一步地，所述连接管的一端穿入至密封圈的内部，且末端贯穿钢壳本体的侧壁延伸至外部。

进一步地，在所述钢壳本体的外侧壁上设置有出气滤板，所述出气滤板与连接管的末端活动密封连接。

进一步地，所述出气滤板上设置有过滤网，所述过滤网上的通孔直径在 0.01-0.05mm。

与现有技术相比，本发明提供的锂离子电池钢壳，具备如下有益效果：

1、通过设置的排气机构能够在注液时实时进行排气，从而增加注液效率，同时设置的浮动垫能够随着注液高度进行移动，对上部的空气实现排压，提高出气效率，并且在注满液时，浮动垫的上部直接抵在固定圈上，实现了排气机构的中断、避免电解液外泄，操作便捷，大大提升了锂离子电池钢壳的注液效率；

2、通过利用锂离子电池钢壳的注液方法，使得钢壳本体内部的气体快速排出，并且排气机构能够防止灰尘进入内部，同时也能够提示注液已经完成，且在注液完成后可拆卸掉出气滤板，并对连接管进行封闭，保证电解液不会流出，拆卸后的出气滤板可以重复使用，大大降低了注液成本。

提高钢壳注液效率的方法，其注液具体方法步骤如下：

S1：外部注液腔对准钢壳本体的注液口并开始注液，电解质液会从连接罩中部的槽口直接落入钢壳本体内部，并从间隙流出至连接罩的外部；

S2：此时浮动垫受到浮力作用上升，同时电解质液与浮动垫不断推动钢壳本体内部的空气上升，上升的空气不断从排气机构排出钢壳本体，以达到提高钢壳注液效率；

S3：通气口实现连接罩内部与钢壳本体的连通，在电解质液与浮动垫不断上升时不断将内部空气排出，使注液效率不断提升；

S4：最后浮动垫上升抵接在固定圈上，从而使排气机构的通气槽被堵住，此时排气机构排气中断，从而防止电解质液从排气机构上喷出；

S5：排气机构上设置的出气滤板能够防止外部灰尘进入连接管内，从而防止灰尘落入连接管内部，钢壳本体上的顶盖安装完毕后再对出气滤板进行拆卸，最后并对连接管末端进行密封处理，即完成了锂离子电池钢壳的注液操作。

附图说明

图1为本发明提出的锂离子电池钢壳注液前的结构剖视图；

图2为本发明提出的锂离子电池钢壳注液时的结构剖视图；

图3为图1中A区域的结构放大示意图；

图4为本发明提出的锂离子电池钢壳中固定圈的结构俯视图。

图中：1-钢壳本体、2-固定圈、3-连接罩、4-通气口、5-浮动垫、6-密封圈、 7-注液口、8-铝片、9-防爆片、10-顶盖、11-排气机构、12-通气槽、13-排气孔、 14-连接管、15-出气滤板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1-4所示，为本发明提供的较佳实施例。

锂离子电池钢壳，包括钢壳本体1，钢壳本体1内的上部侧壁上固定有固定圈2，固定圈2的下部设置有连接罩3，连接罩3的下部延伸至钢壳本体1内的下部，连接罩3的外壁上均匀设置有多个通气口4，且在连接罩3的下部外壁上套设有浮动垫5，钢壳本体1的通口外壁上设置有密封圈6，密封圈6内设置有排气机构11，排气机构11的一端连接钢壳本体1内部，且另一端依次穿过固定圈2、密封圈6、钢壳本体1侧壁与外部相连通，通过设置的排气机构11能够在注液时实时进行排气，从而增加注液效率，同时设置的浮动垫5能够随着注液高度进行移动，对上部的空气实现排压，提高出气效率，并且在注满液时，浮动垫 5的上部直接抵在固定圈2上，实现了排气机构11的中断、避免电解液外泄。

在本实施例中，连接罩3的下部与钢壳本体1内部底端设置有间隙，间隙的宽度小于浮动垫5，间隙保证电解液能够从连接罩3内部流出至钢壳本体1上。

在本实施例中，固定圈2上方的钢壳本体1上设置有注液口7，注液口7上设置有铝片8，铝片8边沿与密封圈6内壁相抵接，铝片8的上部设置有防爆片 9，防爆片9向下弯曲且边缘固定在密封圈6内壁上，防爆片9的上部设置有顶盖10，顶盖10的边缘下侧与防爆片9相接触，防爆片9避免电池爆炸，顶盖10 实现对钢壳内部的封闭。

在本实施例中，排气机构11包括设置在固定圈2底端两侧的通气槽12，通气槽12的上部连通有排气孔13，排气孔13的末端接通有连接管14，连接管14 的一端穿入至密封圈6的内部，且末端贯穿钢壳本体1的侧壁延伸至外部，在钢壳本体1的外侧壁上设置有出气滤板15，出气滤板15与连接管14的末端活动密封连接，出气滤板15 上设置有过滤网，过滤网上的通孔直径在0.01-0.05mm，排气机构11能够防止灰尘进入内部，同时也能够提示注液已经完成，且在注液完成后可拆卸掉出气滤板15，并对连接管14进行封闭，保证电解液不会流出；

具体的，通过设置的排气机构11能够在注液时实时进行排气，从而增加注液效率，同时设置的浮动垫5能够随着注液高度进行移动，对上部的空气实现排压，提高出气效率，并且在注满液时，浮动垫5的上部直接抵在固定圈2上，实现了排气机构11的中断、避免电解液外泄，操作便捷，大大提升了锂离子电池钢壳的注液效率。

提高钢壳注液效率的方法，其注液具体方法步骤如下：

S1：外部注液腔对准钢壳本体1的注液口7并开始注液，电解质液会从连接罩3中部的槽口直接落入钢壳本体1内部，并从间隙流出至连接罩3的外部；

S2：此时浮动垫5受到浮力作用上升，同时电解质液与浮动垫5不断推动钢壳本体1内部的空气上升，上升的空气不断从排气机构11排出钢壳本体1，以达到提高钢壳注液效率；

S3：通气口4实现连接罩3内部与钢壳本体1的连通，在电解质液与浮动垫 5不断上升时不断将内部空气排出，使注液效率不断提升；

S4：最后浮动垫5上升抵接在固定圈2上，从而使排气机构11的通气槽12 被堵住，此时排气机构11排气中断，从而防止电解质液从排气机构11上喷出；

S5：排气机构11上设置的出气滤板15能够防止外部灰尘进入连接管14内，从而防止灰尘落入连接管14内部，钢壳本体1上的顶盖10安装完毕后再对出气滤板15进行拆卸，最后并对连接管14末端进行密封处理，即完成了锂离子电池钢壳的注液操作。

具体的，通过利用锂离子电池钢壳的注液方法，使得钢壳本体1内部的气体快速排出，并且排气机构11能够防止灰尘进入内部，同时也能够提示注液已经完成，且在注液完成后可拆卸掉出气滤板15，并对连接管14进行封闭，保证电解液不会流出，拆卸后的出气滤板15 可以重复使用，大大降低了注液成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.锂离子电池钢壳，其特征在于，包括钢壳本体，所述钢壳本体内的上部侧壁上固定有固定圈，所述固定圈的下部设置有连接罩，所述连接罩的下部延伸至钢壳本体内的下部，所述连接罩的外壁上均匀设置有多个通气口，且在所述连接罩的下部外壁上套设有浮动垫，所述钢壳本体的通口外壁上设置有密封圈，所述密封圈内设置有排气机构，所述排气机构的一端连接钢壳本体内部，且另一端依次穿过固定圈、密封圈、钢壳本体侧壁与外部相连通；

在对所述锂离子电池钢壳注液时，包括以下步骤：

S1：外部注液腔对准钢壳本体的注液口并开始注液，电解质液会从连接罩中部的槽口直接落入钢壳本体内部，并从间隙流出至连接罩的外部；

S2：此时浮动垫受到浮力作用上升，同时电解质液与浮动垫不断推动钢壳本体内部的空气上升，上升的空气不断从排气机构排出钢壳本体，以达到提高钢壳注液效率；

S3：通气口实现连接罩内部与钢壳本体的连通，在电解质液与浮动垫不断上升时不断将内部空气排出，使注液效率不断提升；

S4：最后浮动垫上升抵接在固定圈上，从而使排气机构的通气槽被堵住，此时排气机构排气中断，从而防止电解质液从排气机构上喷出。

2.如权利要求1所述的锂离子电池钢壳，其特征在于，所述连接罩的下部与钢壳本体内部底端设置有间隙，所述间隙的宽度小于浮动垫。

3.如权利要求2所述的锂离子电池钢壳，其特征在于，所述固定圈上方的钢壳本体上设置有注液口，所述注液口上设置有铝片，所述铝片边沿与密封圈内壁相抵接。

4.如权利要求3所述的锂离子电池钢壳，其特征在于，所述铝片的上部设置有防爆片，所述防爆片向下弯曲且边缘固定在密封圈内壁上。

5.如权利要求4所述的锂离子电池钢壳，其特征在于，所述防爆片的上部设置有顶盖，所述顶盖的边缘下侧与防爆片相接触。

6.如权利要求5所述的锂离子电池钢壳，其特征在于，所述排气机构包括设置在固定圈底端两侧的通气槽，所述通气槽的上部连通有排气孔，所述排气孔的末端接通有连接管。

7.如权利要求6所述的锂离子电池钢壳，其特征在于，所述连接管的一端穿入至密封圈的内部，且末端贯穿钢壳本体的侧壁延伸至外部。

8.如权利要求7所述的锂离子电池钢壳，其特征在于，在所述钢壳本体的外侧壁上设置有出气滤板，所述出气滤板与连接管的末端活动密封连接。

9.如权利要求8所述的锂离子电池钢壳，其特征在于，所述出气滤板上设置有过滤网，所述过滤网上的通孔直径在0.01-0.05mm。

10.提高钢壳注液效率的方法，其特征在于，包括使用权利要求1-9任一项中所述的锂离子电池钢壳，其注液还包括以下步骤：

S5：排气机构上设置的出气滤板能够防止外部灰尘进入连接管内，从而防止灰尘落入连接管内部，钢壳本体上的顶盖安装完毕后再对出气滤板进行拆卸，最后并对连接管末端进行密封处理，即完成了锂离子电池钢壳的注液操作。

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