CN113410570A - 电池、用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种电池、用电装置,可以减少滑移脱离。电池,包括电芯组件、第一壳体、第二壳体和第三壳体,第一壳体和第二壳体均包括底壁和连接底壁的侧壁,第三壳体包括侧壁,第一壳体的侧壁、第二壳体的侧壁分别与第三壳体两端的侧壁过盈配合,电芯组件位于第一壳体、第二壳体和第三壳体构成的腔体内。在电芯内压升高时,可以减少第一壳体、第二壳体与第三壳体之间的滑移脱离的几率。
Description
技术领域
本申请涉及电化学领域,具体涉及一种电池及其制备方法、用电装置。
背景技术
目前的电池,例如应用于TWS(True Wireless Stereo,真实无线立体声)耳机的电池,电池的壳体和壳盖利用间隙装配后形成电池,电池在使用时,如果电芯内压升高,壳体与壳盖会滑移脱离,造成飞溅。
发明内容
鉴于此,为了解决或改善现有技术的问题,本申请提供一种电池及其制备方法、用电装置,可以减少滑移脱离。
本申请的一个方面提供一种电池,包括电芯组件、第一壳体、第二壳体和第三壳体,第一壳体和第二壳体均包括底壁和连接底壁的侧壁,第三壳体包括侧壁,第一壳体的侧壁、第二壳体的侧壁分别与第三壳体两端的侧壁过盈配合,电芯组件位于第一壳体、第二壳体和第三壳体构成的腔体内。在电芯内压升高时,可以减少第一壳体、第二壳体与第三壳体之间的滑移脱离的几率。
在其中一个实施例中,电池还包括密封结构,密封结构设于第一壳体与第三壳体相接触的表面、以及第二壳体与第三壳体相接触的表面。在电芯内压升高时,可以进一步减少第一壳体、第二壳体与第三壳体之间的滑移脱离的几率。
在其中一个实施例中,密封结构包括涂层时,涂层的材质为密封胶、黏胶、硅胶或聚氨酯。
在其中一个实施例中,涂层的厚度为5μm-100μm。既能满足粗糙度规格,又对电芯空间利用率不会造成影响。
在其中一个实施例中,第一壳体的端面和/或第二壳体的端面的毛刺尺寸小于或等于0.01mm。可以防毛刺刮掉涂层,避免形成漏液通道。
在其中一个实施例中,第一壳体、第二壳体和第三壳体中至少一个壳体的侧壁宽度大于等于0.5mm。宽度方向垂直第一方向,第一方向为第一壳体、第二壳体分别与第三壳体装配时的扣合方向。有利于隔绝外界水汽,还可防止电解液渗漏。
在其中一个实施例中,第一壳体和第二壳体均为导电金属壳体。
在其中一个实施例中,电芯组件包括正极极耳和负极极耳,电芯组件的正极极耳与第一壳体电性连接,电芯组件的负极极耳与第二壳体电性连接。
在其中一个实施例中,第三壳体为绝缘壳体。
在其中一个实施例中,第三壳体为塑料壳体。
在其中一个实施例中,第三壳体与第一壳体、第二壳体相接触的侧壁表面设有凸台。一方面可减少第一壳体和第二壳体的电性接触,另一方面还能增强第三壳体的强度。
在其中一个实施例中,第三壳体的侧壁高度大于第一壳体侧壁高度和第二壳体侧壁高度之和。高度方向为第一方向,第一方向为第一壳体、第二壳体分别与第三壳体装配时的扣合方向。第一壳体、第二壳体与第三壳体装配后,第一壳体与第二壳体之间有间隙,可减少第一壳体与第二壳体的电性接触。
在其中一个实施例中,第三壳体与第一壳体以及第二壳体相接触的侧壁表面设有第一限位槽和第二限位槽,第一壳体和第二壳体均设有缩口,第一限位槽与第一壳体的缩口互锁限位,第二限位槽与第二壳体的缩口互锁限位。能更进一步减少滑移脱离。
在其中一个实施例中,第一限位槽包括限位槽或至少两个小于的子限位槽;第一壳体的缩口包括缩口或至少两个小于的子缩口。
在其中一个实施例中,第二限位槽包括限位槽或至少两个小于的子限位槽;第二壳体的缩口包括缩口或至少两个小于的子缩口。
在其中一个实施例中,第一壳体的侧壁包括第一侧壁,第一侧壁的第一端与第一壳体的底壁连接,第一侧壁远离底壁的第二端朝向第三壳体收缩,且延伸至所述第一限位槽内,收缩处的侧壁为第一壳体的缩口。
在其中一个实施例中,第二壳体的侧壁包括第二侧壁,第二侧壁的第一端与第二壳体的底壁连接,第二侧壁远离第二壳体的底壁的第二端朝向第三壳体收缩,且延伸至所述第二限位槽内,收缩处的侧壁为第二壳体的缩口。
在其中一个实施例中,第一壳体的第一侧壁远离所述第一壳体的底壁的第二端朝向所述第三壳体收缩,且收缩角度大于零度且小于预设角度。可以减少对缩口过大时产生的压力对第三壳体侧壁的影响。
在其中一个实施例中,第二壳体的第二侧壁远离第二壳体的底壁的第二端朝向第三壳体收缩,且收缩角度大于零度且小于预设角度。可以减少对缩口过大时产生的压力对第三壳体侧壁的影响。
在其中一个实施例中,预设角度为45°至90°。
本申请的一个方面提供一种用电装置,包括上述的电池。
本申请的一个方面提供一种电池的制备方法,包括以下步骤:
提供第一壳体、第二壳体、第三壳体和电芯组件,第一壳体和第二壳体均包括底壁和连接底壁的侧壁,第三壳体包括侧壁;
将第一壳体、第二壳体分别与第三壳体进行扣合装配,并将电芯组件设于第一壳体、第二壳体和第三壳体扣合而成的腔体内,以及将第一壳体侧壁、第二壳体侧壁分别与第三壳体两端的侧壁进行过盈装配。
其中一个实施例中,还包括将一密封结构设于第一壳体与第三壳体相接触的表面、以及第二壳体与第三壳体相接触的表面。
其中一个实施例中,还包括:在第三壳体与第一壳体以及第二壳体相接触的侧壁表面形成第一限位槽和第二限位槽,对第一壳体和第二壳体形成缩口;以及在第一壳体与第三壳体装配时,将第一限位槽与第一壳体的缩口互锁限位,以及在第二壳体与第三壳体装配时,将第二限位槽与第二壳体的缩口互锁限位。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是为本申请一个实施例中电池的俯视结构示意图;
图2为圆形的第一壳体的俯视结构示意图;
图3为多边形的第一壳体的俯视结构示意图;
图4为不规则图形的第一壳体的俯视结构示意图;
图5是本申请一个实施例中图6中圆圈处结构的局部放大结构示意图;
图6是本申请另一个实施例中的电池剖面结构示意图;
图7是本申请一个实施例中图6中圆圈处结构的局部放大结构示意图;
图8为本申请一个实施例中整圈缩口的第一壳体的结构示意图;
图9为本申请一个实施例中设有两个子缩口的第一壳体的结构示意图;
图10为本申请一个实施例中设有4个子缩口的第一壳体的结构示意图;
图11为本申请一个实施例中设有倒角形状缩口的第一壳体的结构示意图;
图12为本申请一个实施例中设有直角形状缩口的第一壳体的结构示意图;
图13为本申请一个实施例中设有圆弧形状缩口的第一壳体的结构示意图。
具体实施方式
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本申请提供了各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
下面结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而非全部实施例。在不冲突的情况下,下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
如背景技术,目前的电池,如在使用时电芯内压升高,壳体与壳盖会滑移脱离,造成飞溅。
本申请提出了一种电池,可以减少壳体和壳盖的滑移脱离。本申请的电池可以但不限于为锂离子电池。
为方便说明,对本申请提到的第一方向和第二方向进行如下定义。第一方向是第一壳体、第二壳体分别与第三壳体装配时的扣合方向;第二方向垂直第一方向。请参阅图6,第一方向为T所示方向,第二方向为L所示方向。
请参阅图1,其为本申请一个实施例中电池的俯视结构示意图,请参阅图6,其为本申请一个实施例中沿图1中A-A方向的电池剖面结构示意图。如图6所示,该电池包括:电芯组件21、第一壳体22、第二壳体23和第三壳体24,第一壳体22和第二壳体23均包括底壁和连接底壁的侧壁,第三壳体24包括侧壁,第一壳体22的侧壁、第二壳体23 的侧壁分别与第三壳体24的侧壁两端过盈配合,电芯组件21位于第一壳体22、第二壳体23和第三壳体24构成的腔体内。
本实施例,由于第一壳体22的侧壁、第二壳体23的侧壁均与第三壳体24的侧壁为过盈配合,提高了电池的密封性能,所以电芯内压升高时,可以减少第一壳体22、第二壳体23分别与第三壳体24滑移脱离的几率。另外,密封性较好的电池对电芯循环膨胀时厚度变厚还可以起到限制作用。
可以理解,过盈配合指孔的公差带在轴的公差带之下,即孔的各个方向上的尺寸减去相配合的轴的各个方向上的尺寸所得的代数差,此差为负时是过盈配合。本实施例中,如图6所示,第一壳体22作为孔,第三壳体24作为轴,第一壳体22的侧壁某点的横截面直径,减去相配合的第三壳体22的侧壁对应该某点处的横截面直径所得的差值,该差值为负。
对于第一壳体22和第二壳体23,在一些实施例中,第一壳体22和第二壳体23均可为导电金属壳体。在一些示例中,导电金属可以但不限于是不锈钢、合金、复合金属、银、铜、金、铝、钨、镍或铁等,这些导电金属具有良好加工成型性能,优良导电性能以及耐电解液性能,有利于提高电池的性能。
在一些实施例中,第一壳体22的侧壁、第二壳体23的侧壁以及第三壳体24的侧壁均可以为整圈侧壁。如此,可以减少电芯组件裸露的风险。其他实施例中,第一壳体22的侧壁、第二壳体23的侧壁以及第三壳体24的侧壁也均可以为小于整圈的侧壁,进一步地,电池还可包括密封套结构,用于封住未被第一壳体22、第二壳体以及第三壳体24 覆盖的部分电芯组件,降低电芯组件裸露的风险。
在一些实施例中,第一壳体22的端面的毛刺尺寸以及第二壳体23 的端面的毛刺尺寸均可小于或等于0.01mm。发明人研究发现,设计为该毛刺尺寸时,可以防止毛刺刮掉涂层,避免形成漏液通道。
在一些实施例中,第一壳体22的底壁用于连接极耳的一面以及第二壳体23的底壁用于连接极耳的一面均可为平面。通过较为平整的平面与极耳电性连接,可提高连接可靠性。
在一些实施例中,第一壳体22的侧壁的横截面及底壁、第二壳体 23的侧壁的横截面及底壁,其形状均可为圆形、弧形、椭圆形、多边形 (例如方形或三角形)或异形等等。以第一壳体22为例,请参阅图2 至图4,分别为圆形、多边形以及不规则形状的侧壁时的第一壳体22的俯视结构示意图。
在一些实施例中,第三壳体24的侧壁分别与第一壳体22的侧壁、第二壳体23的侧壁装配的部分,其横截面形状分别与第一壳体22的侧壁、第二壳体23的侧壁相同。例如,第三壳体24的侧壁的第一端与第一壳体22的侧壁装配,如第一壳体22的侧壁为圆形,那么第三壳体24 的侧壁的第一端也为圆形。
在一些实施例中,第一壳体22的侧壁厚度和第二壳体23的侧壁厚度均可以为0.02mm-5mm,例如可取0.02mm、5mm或2.51mm,但不限于此。
在一些示例中,在第二方向上,第一壳体22的侧壁宽度和第二壳体23的侧壁宽度均大于或等于0.5mm,但不限于此。发明人研究发现,该宽度条件有利于隔绝外界水汽,还可防止电解液渗漏。例如,第一壳体22和第二壳体23的侧壁宽度均为5mm-100mm,比如可取5mm、 52.5mm或100mm。
在一些实施例中,在第一方向上,第一壳体22和第二壳体23的侧壁高度均可以为1mm-10mm,比如可取1mm、5.5mm或10mm。但不限于此,具体可根据电芯组件21的大小而定。
对于第三壳体24,在一些实施例中,第三壳体24为绝缘壳体。有利于降低第一壳体22和第二壳体23之间形成电子导通通道的概率。进一步地,在一些示例中,第三壳体24可为塑料壳体,例如LCP(Liquid Crystal Polymer,液晶聚合物)、PPS(Polyphenyl sulfidegranula,聚苯硫醚)、PEEK(poly ether ether ketone,聚醚醚酮)、PSF(polysulfone,聚砜)、PET(Polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸)、PTFE(Polyte trafluoroethene,聚四氟乙烯)、PVDF(Poly vinylidene fluoride,聚偏氟乙烯)、PCTFE(polychloro trifluoro ethylene,聚三氟氯乙烯)、PFA (Polyfluoroalkoxy,全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物)、PP(Polypropylene,聚丙烯)、ABS(AcrylonitrileButadiene Styrene,丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物)等。发明人研究发现,第三壳体24采用上述的塑料壳体作为绝缘壳体时,不仅具有良好绝缘性能,且具备较好的硬度、加工成型性能、耐电解液性能及隔水性能。
在一些实施例中,第三壳体24的侧壁与其端面的过渡处采用R角过渡结构,如此,有利于第三壳体24装配导向作用,还能减少第三壳体24与电芯组件21装配时刮伤电芯组件21的几率。
在一些实施例中,第三壳体24的侧壁宽度大于或等于0.5mm。该宽度条件有利于隔绝外界水汽,还可防止电解液渗漏。
在一些实施例中,第三壳体24的侧壁高度大于第一壳体22侧壁高度和第二壳体23侧壁高度之和。于此,使得第一壳体22与第二壳体23 之间存在间隙,当第一壳体22与第二壳体23为导电壳体时,可减少第一壳体22与第二壳体23的电性接触。
在其他实施例中,第三壳体24的侧壁高度也可以小于或等于第一壳体22的侧壁高度和第二壳体23的侧壁高度之和,即第一壳体22与第二壳体23之间也可以不存在间隙,在这种情况下,第一壳体22与第二壳体23接触处的部分侧壁均可采用绝缘材料,且第一壳体22的底壁和第二壳体23的底壁均为导电金属,与底壁连接的部分侧壁也可以为导电金属。于此,第一壳体22和第二壳体23既能作为导电壳体用,又能避免直接的电性接触。
可以理解,为使得第一壳体22与第二壳体23之间存在间隙,在另一些实施例中,第三壳体24的侧壁高度小于或等于第一壳体22的侧壁高度和第二壳体23的侧壁高度之和,且,第三壳体24的侧壁未延伸至第一壳体的底壁和/或第二壳体的底壁。
在一些实施例中,请参阅图6,第三壳体24的侧壁表面设有凸台 243,凸台243用于隔开第一壳体22和第二壳体23,具体地,如图6所示,凸台设于第三壳体24与第一壳体22、第二壳体23相接触的侧壁的外表面。该些实施例中,通过设置凸台243隔开第一壳体22和第二壳体23,一方面,可减少第一壳体22和第二壳体23的电性接触,尤其在跟第三壳体24分别与第一壳体22、第二壳体23之间有间隙的实施例结合时,另一方面,通过设置凸台243还能增强第三壳体24的强度。
对于电芯组件21,在一些实施例中,如图6所示,电芯组件21包括正极极耳211和负极极耳212。进一步地,在一些示例中,电芯组件 21的正极极耳211与第一壳体22电性连接,电芯组件21的负极极耳 212与第二壳体23电性连接。在第一壳体22和第二壳体23均为导电金属壳体时,第一壳体22则可作为电池的正极壳体,第二壳体23则作为负极壳体。前述电性连接可以为焊接方式,但不限于此。在一些实施例中,电芯组件21除包括正极极耳211和负极极耳212外,还包括阳极极片、阴极极片、隔离膜、收尾胶(未图示)等。
在一些示例中,电芯组件21可以为卷绕结构或叠片结构。
在一些实施例中,该电池还包括密封结构(图6中未示),密封结构设于第一壳体22与第三壳体24相接触的表面、以及第二壳体23与第三壳体24相接触的表面。本实施例,在采用过盈配合的基础上,还增加密封结构,可进一步提高电池的密封性能。所以电芯内压升高时,更有利于减少第一壳体22、第二壳体23分别与第三壳体24滑移脱离的几率。
对于密封结构,在一些实施例中,密封结构包括涂层,涂层形成于第三壳体24与第一壳体22相互接触的任一个以上表面,以及形成于第三壳体24与第二壳体23相互接触的任一个以上表面。涂层不仅起到密封作用,还有利于隔绝外部水汽,防止电解液渗漏。
在一些示例中,可以是第三壳体24的侧壁外表面与第一壳体22、第二壳体23的侧壁内表面相互接触,那么第一壳体22、第二壳体23的外表面均裸露在外,可以增大第一壳体22、第二壳体23作为导电壳体时与外部受电器件的接触面积。在这种情况下,涂层则可形成于第三壳体24的侧壁外表面、第一壳体22的侧壁内表面中的任一以上表面,以及形成于第三壳体24的侧壁外表面、第二壳体23的侧壁内表面中的任一以上表面。
进一步地,涂层可以只形成于第三壳体24的侧壁外表面,因为第三壳体24与第一壳体22、第二壳体23过盈配合时,因挤压作用,涂层分子会发生运动,填充到第一壳体22的内表面微孔和第二壳体23的内表面微孔形成密封,因此只涂覆到第三壳体24这一个壳体时,既可以实现密封,还可以节约成本。
在一些示例中,涂层可以为单层,也可以为多层。具体根据实际情况而定。
涂层需具有良好的附着力,以防止第一壳体22,第二壳体23与第三壳体24扣合装配时脱落。因此,在一些示例中,涂层的材质可为密封胶、胶水、硅胶或聚氨酯中的至少一种。该些材质的涂层附着力较好,且表面粘性低,不黏连,不掉粉,同时具有良好的密封性,可压缩性,耐电解液性能及隔水性能。具体实现时,可根据不同的实际需求选择相应成分的涂层。
在一些示例中,涂层的厚度为5μm-100μm,例如可取5μm、52.5μm 或100μm。涂层主要用于填充第三壳体24与第一壳体22之间存在的粗糙度缝隙,以及第三壳体24与第二壳体23之间存在的粗糙度缝隙,发明人研究发现,5μm-100μm厚度的涂层能满足粗糙度规格,且该厚度较小,对电芯的空间利用率也不会造成影响。
在另一些实施例中,密封结构可包括密封组件,加塞于第三壳体24 与第一壳体22相接触的表面之间,以及第三壳体24与第二壳体23相接触的表面之间。密封组件可以为密封圈等,但不限于此。
在一些实施例中,密封结构可既包括涂层又包括密封组件,更有利于增强密封性能。
在一些实施例中,如图5、图6、图7所示,第三壳体24与第一壳体22相接触的侧壁表面设有第一限位槽241,第三壳体24与第二壳体 23相接触的侧壁表面设有第二限位槽242,第一壳体22和第二壳体23 均设有缩口,第一限位槽241与第一壳体22的缩口221互锁限位,第二限位槽242与第二壳体23的缩口231互锁限位。于此,在采用过盈配合的基础上,加之限位槽和缩口的互锁限位,能更进一步减少滑移脱离。
请参阅图6,第一限位槽241和第二限位槽242均为方形凹槽,但不限于此。
在一个实施例中,请参阅图6,第一壳体22的侧壁包括第一侧壁,第一侧壁的第一端与第一壳体的底壁连接,第一侧壁远离第一壳体22 的底壁的第二端朝向第三壳体24收缩,且延伸至第一限位槽241内,收缩处的侧壁为第一壳体22的缩口。在一些示例中,第一侧壁的第二端还可进一步延伸至第一限位槽241的底部。
在一个实施例中,请参阅图6,第二壳体23的侧壁包括第二侧壁,为避免与第一壳体22的第一侧壁的定义发生冲突,本实施例定义为第二侧壁。第二侧壁的第一端与第二壳体23的底壁连接,第二侧壁远离第二壳体23的底壁的第二端朝向第三壳体24收缩,且延伸至第二限位槽242内,收缩处的侧壁为第二壳体23的缩口。在一些示例中第二侧壁的第二端还可进一步延伸至第二限位槽242的底部。在一些实施例中,第一限位槽241和第二限位槽242均可包括整圈限位槽,或均包括至少两个小于整圈的子限位槽。对应的,在一些实施例中,第一壳体22的缩口221和第二壳体23的缩口231也均可以为整圈缩口或至少两个小于整圈的子缩口。在一些示例中,第一限位槽241和第二限位槽242均包括至少两个小于整圈的子限位槽时,各个子限位槽的长度可以相等也可以不相等,相应的,各个缩口的长度可以相等也可以不相等。
例如,以侧壁横截面为圆形的第一壳体22为例,图8、9、10分别为不同实施例中第一壳体22的示意图,其中图8、9、10中的图b均为图a的A-A面剖面结构示意图。如图8所示,第一壳体22的缩口221 为整圈缩口。如图9所示,第一壳体22设有两个子缩口,各个子缩口弧长相等,且弧长大于三分之一周长且小于二分之一周长。如图10所示,第一壳体22设有4个子缩口,各个子缩口弧长相等,且弧长大于五分之一周长且小于四分之一周长。
在一些示例中,第一壳体22的缩口221和第二壳体23的缩口231 的形状均可以为倒角、直角或圆弧,但不限于此。如图11、12、13所示,分别为不同实施例中第一壳体22的示意图,其中,图11、12、13 中的图b均为图a的A-A面剖面结构示意图。如图11b所示,缩口形状为倒角。如图12b所示,缩口形状为直角,如图13b所示,缩口形状为圆弧。
在一些实施例中,电池在采用过盈配合的基础上,进一步地,可以既采用前述实施例中的密封结构又采用前述实施例中的缩口互锁限位结构。于此,不仅更有利于减少滑移脱离,密封结构还可以改善缩口过小存在的密封漏液问题。具体实现时,可优选利用涂层作为密封结构进行密封,这是因为在缩口较大的情况下容易导致过压,如果采用密封圈,其在过压时易断裂,而采用涂层可减少断裂风险。
本申请缩口的大小根据缩口处侧壁的弯折角度而定,角度越大,缩口越大,越有利于密封,同时对第三壳体24侧壁的压力越大。例如,图5的缩口大小约为15°,图7的缩口大小约为30°,前者缩口的大小小于后者。
在一些实施例中,第一壳体22的缩口处侧壁的收缩角度以及第二壳体23的缩口处侧壁的收缩角度均可大于0零度小于预设角度,该预设角度可以为45°至90°,例如可取45°、62.5°或90°。于此,可以减少缩口过大时产生的压力对第三壳体24侧壁及其上的密封结构的影响,尤其当密封结构为加塞的密封组件时,采用较小的缩口可以减小密封组件过压断裂的风险。具体实现时,该预设角度不限于前述限定,可根据对密封性的需求和密封结构的刚性条件而定。
本申请还提出一种用电装置,包括如上任一实施例中的电池。该用电装置可以包括但不限于消费类电子、无人机、电动工具、储能设备、电动自行车、电动汽车等。消费类电子具体可以是移动通信装置、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴设备(例如TWS耳机)等。
本申请还提出一种电池的制备方法。
本申请一个实施例中的电池的制备方法包括以下步骤:
步骤S1,提供第一壳体、第二壳体和第三壳体,第一壳体和第二壳体均包括底壁和与底壁连接的侧壁,第三壳体包括侧壁。
在一些实施例中,来料时的第一壳体的侧壁与底壁的拔模角度和第二壳体的侧壁与底壁的拔模角度均可大于或等于90°,于此,有利于第一壳体和第二壳体的冲压脱模,以及有利于第一壳体和第二壳体与第三壳体扣合装配时的导向密封。
在一些示例中,第一壳体和第二壳体均可通过机械冲压方式形成带有底壁及侧壁的圆形杯式结构。
在一些示例中,可通过注塑成型、压注成形、机械加工等等工艺形成带有侧壁的圆形桶状结构,作为该第三壳体。来料时的第三壳体的侧壁与其端面的拔模角度也可大于90°,有利于第三壳体与第一壳体、第二壳体的装配导向。
步骤S2,将电芯组件设于第一壳体、第二壳体和第三壳体扣合而成的腔体内,并将第一壳体的侧壁与第三壳体一端的侧壁进行过盈装配,将第二壳体的侧壁与第三壳体另一端的侧壁进行过盈配合。
在一些实施例中,还包括将一密封结构设于第一壳体与第三壳体、以及第二壳体与第三壳体相接触的表面的步骤。在一些示例中,可以在第三壳体与第一壳体相互接触的任一个以上表面形成涂层,以及在第三壳体与第二壳体相互接触的任一个以上表面形成涂层。在一些示例中,如是将第三壳体侧壁外表面与第一壳体、第二壳体的侧壁的内表面相互接触从而形成过盈配合时,则可只在第三壳体的侧壁外表面形成涂层。在一些示例中,可以形成单层涂层,也可以形成多层涂层。
在一些示例中,形成涂层的方式可以为喷涂、滚喷、浸泡、涂布、涂胶等工艺,使得涂层附着在壳体侧壁表面。在一些示例中,涂层的涂料可以为气态、液态或固态,具体可以根据需要喷涂的基质决定涂料的状态。在一些示例中,涂层材质可以为密封胶、胶水、硅胶或聚氨酯中的至少一种。
以下以涂层形成于第三壳体外表面为例,描述本申请一个具体实施例中的电池的制备方法,具体步骤如下:
在来料前在第三壳体外表面喷涂好涂层,并将第三壳体放置于平台夹具上固定。然后将第二壳体沿第三壳体轴向的一端放置,通过将外部压力作用在第二壳体上,使得第二壳体向第三壳体运动,直至第二壳体侧壁与第三壳体侧壁形成过盈配合,且在加压作用下,第三壳体的外表面涂层与第二壳体侧壁形成密封。然后将电芯组件放置在装配后的第二壳体和第三壳体形成的腔体中,利用外部压块将电芯组件的负极极耳与第二壳体的底壁内表面进行压合,并通过激光或电阻焊接等方式将电芯组件的负极极耳与第二壳体的底壁内表面形成电性连接。
然后将第一壳体放置到一固定夹具上,并将电芯组件的正极极耳弯折到第一壳体的底壁内表面,通过机械压块将电芯组件的正极极耳与第一壳体的底壁内表面进行压合,然后通过激光或电阻焊接等方式将电芯组件的正极极耳与第二壳体的底壁内表面形成电性连接。然后将第一壳体沿第三壳体轴向的另一端放置,通过将外部压力作用在第一壳体上,使得第一壳体向着第三壳体运动,直至第一壳体侧壁与第三壳体侧壁形成过盈配合,且在加压作用下,第三壳体的外表面涂层与第一壳体侧壁形成密封。
因此,通过上述制备方法,第一壳体、第二壳体分别与第三壳体扣合装配形成过盈配合,同时第三壳体的外表面上的涂层在加压作用下填充第一壳体、第二壳体表面微孔形成密封,从而制备为电池。上述制备方法,引出极耳的方式也较为简单。
在一些实施例中,还包括在第三壳体的侧壁表面形成第一限位槽和第二限位槽,以及在第一壳体的侧壁和第二壳体的侧壁上均形成缩口的步骤,并在第一壳体与第三壳体装配时,将第一限位槽与第一壳体的缩口互锁限位,以及在第二壳体与第三壳体装配时,将第二限位槽与第二壳体的缩口互锁限位。
在一些实施例中,来料时的第一壳体的侧壁敞口处宽度和第二壳体的侧壁敞口处宽度均可以大于等于0.1mm,发明人研究发现,该宽度条件使得第一壳体和第二壳体需具有良好的加工成型性能。
本申请实施例中电池的制备方法的其他具体限定,参见前述电池实施例,在此不再赘述,同理本申请实施例中电池的制备方法中关于结构的限定,也能应用至前述电池实施例。
尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请,但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型,并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能,用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示),即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。
即,以上所述仅为本申请的实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,例如各实施例之间技术特征的相互结合,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
另外,在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述,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,因此不能理解为对本申请的限制。另外,对于特性相同或相似的结构元件,本申请可采用相同或者不相同的标号进行标识。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,“示例性”一词是用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何一个实施例不一定被解释为比其它实施例更加优选或更加具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请,本申请给出了以上描述。在以上描述中,为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是,本领域普通技术人员可以认识到,在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此,本申请并非旨在限于所示的实施例,而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。
Claims (14)
1.一种电池,其特征在于,包括:电芯组件、第一壳体、第二壳体、第三壳体和密封结构,所述第一壳体和第二壳体均包括底壁和连接所述底壁的侧壁,所述第三壳体包括侧壁,所述第一壳体的侧壁、所述第二壳体的侧壁分别与所述第三壳体两端的侧壁过盈配合,所述电芯组件位于所述第一壳体、第二壳体和第三壳体构成的腔体内;所述密封结构设于所述第一壳体与所述第三壳体相接触的表面,以及所述第二壳体与所述第三壳体相接触的表面。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述密封结构包括涂层,所述涂层形成于所述第三壳体与所述第一壳体相互接触的任一个以上表面,以及形成于所述第三壳体与所述第二壳体相互接触的任一个以上表面;和/或,
所述密封结构包括密封组件,加塞于所述第三壳体与所述第一壳体相接触的表面之间,以及所述第三壳体与所述第二壳体相接触的表面之间。
3.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述涂层的材质为密封胶、胶水、硅胶或聚氨酯中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述涂层的厚度为5μm-100μm。
5.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述第一壳体端面和/或所述第二壳体的端面的毛刺尺寸小于或等于0.01mm。
6.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第一壳体、第二壳体和第三壳体中至少一个壳体的侧壁宽度大于或等于0.5mm,所述宽度方向垂直第一方向,所述第一方向为所述第一壳体、第二壳体分别与所述第三壳体装配时的扣合方向。
7.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第一壳体和所述第二壳体均为导电金属壳体。
8.根据权利要求7所述的电池,其特征在于,所述电芯组件包括正极极耳和负极极耳,所述正极极耳与所述第一壳体电性连接,所述负极极耳与所述第二壳体电性连接。
9.根据权利要求7所述的电池,其特征在于,所述第三壳体为绝缘壳体;所述绝缘壳体为塑料壳体。
10.根据权利要求9所述的电池,其特征在于,所述第三壳体与第一壳体、第二壳体相接触的侧壁表面设有凸台;和/或,
所述第三壳体的侧壁高度大于所述第一壳体的侧壁高度和第二壳体的侧壁高度之和,所述高度方向为第一方向,所述第一方向为所述第一壳体、第二壳体分别与所述第三壳体装配时的扣合方向。
11.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第三壳体与所述第一壳体以及所述第二壳体相接触的侧壁表面设有第一限位槽和第二限位槽,所述第一壳体和第二壳体均设有缩口,所述第一限位槽与所述第一壳体的缩口互锁限位,所述第二限位槽与所述第二壳体的缩口互锁限位。
12.根据权利要求11所述的电池,其特征在于,所述第一限位槽和所述第二限位槽均包括整圈限位槽或至少两个小于整圈的子限位槽;所述第一壳体的缩口和所述第二壳体的缩口均包括整圈缩口或至少两个小于整圈的子缩口。
13.根据权利要求11所述的电池,其特征在于,
所述第一壳体的侧壁包括第一侧壁,所述第一侧壁的第一端与所述第一壳体的底壁连接,所述第一侧壁远离所述底壁的第二端朝向所述第三壳体收缩,且延伸至所述第一限位槽内,收缩处的侧壁为所述第一壳体的缩口;
所述第二壳体的侧壁包括第二侧壁,所述第二侧壁的第一端与所述第二壳体的底壁连接,所述第二侧壁远离所述底壁的第二端朝向所述第三壳体收缩,且延伸至所述第二限位槽内,收缩处的侧壁为所述第二壳体的缩口。
14.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求1至13中任意一项所述的电池。
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