CN115911686A - 电化学存储金属壳体和电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电化学存储金属壳体和电池,其中,将电化学存储金属壳体分为底部收容体和复合密封体,并将复合密封体分为顶面层、中夹层和底面层,其中,底面层的底电连接内体会与电芯的一极电导通,顶面层的电连接顶体会与电芯的另一电极导通,而顶面层与底部收容体焊接后可实现对电芯的封装,由于底面层与顶面层通过中夹层绝缘,因此底部收容体也会与底面层绝缘,从而可防止电芯的两个电极相互导通短路;由于复合密封体的底面层与顶面层已预先绝缘,因此在将复合密封体封装底部收容体时,只需焊接顶面层与底部收容体即可,无需再设置绝缘膜,由此可简化电池的封装过程,提高封装效率。
Description
本申请为原申请号:2021108996665,申请日:2021年8月6日,案件名称:纽扣电池组件和电子设备的分案。
技术领域
本发明涉及电池技术领域,特别涉及一种电化学存储金属壳体和电池。
背景技术
现有的纽扣电池,其电化学存储金属壳体由正极壳体和负极壳体拼接形成,正极壳体和负极壳体之间需要绝缘以避免纽扣电池短路;相关技术通过在正极壳体和负极壳体之间设置绝缘膜来实现绝缘,并将正极壳体与负极壳体焊接固定,在加工过程中,绝缘膜的设置难度较大,导致纽扣电池的加工难度较大,降低了加工效率。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种电化学存储金属壳体,用于纽扣电池,旨在解决如何提高电池加工效率的技术问题。
为实现上述目的,本发明提出的电化学存储金属壳体包括杯形的底部收容体和用于密封所述底部收容体的开口的复合密封体;
所述底部收容体包括圆形或者椭圆形的底面体和环形的侧面体;
所述复合密封体从外到内依次包括顶面层、中夹层和底面层;
所述顶面层的最大外径D1大于所述底面层的最大外径D2,所述顶面层的外接圆心与所述底面层的内接圆心互不重叠;
所述底面层包括底电连接外体、底电连接内体和导电粘接中体;
所述中夹层包括粘接绝缘中体和通孔绝缘中体;
所述顶面层包括焊接顶体、粘接顶体、通孔顶体和电连接顶体;
所述侧面体靠近开口处设置有支撑侧体;
所述底电连接内体位于所述底面层朝向所述电化学存储金属壳体内的表面,用于与电芯的其中一极电连接,以使所述底面层与所述电芯形成电导通;
所述电连接顶体位于所述顶面层朝向所述电化学存储金属壳体内的表面,用于与电芯的另外一极电连接,以使所述顶面层与所述电芯形成电导通;
所述电连接顶体的表面积S1和所述底面层的表面积S2满足S1<=0.25S5;
所述底电连接外体用于电连接外部电设备;
所述导电粘接中体用于与所述粘接绝缘中体无缝粘接,以加强所述复合密封体强度、减小所述粘接绝缘中体与所述电化学存储金属壳体内部的直接接触面积、防止外部水渗透到电化学存储金属壳体内部;
所述焊接顶体用于与所述支撑侧体焊接连接,以使所述复合密封体与所述底部收容体完成密封;
所述粘接顶体用于加强所述复合密封体强度,以及防止外部水渗透到所述电化学存储金属壳体内部;
所述复合密封体与所述底部收容体密封之前,所述粘接绝缘中体由在大于等于100℃时热收缩率为6%以下的绝缘防电解液腐蚀的材料融化后,与所述导电粘接中体、所述粘接顶体进行无缝粘接,且在冷却常温下与所述导电粘接中体、所述粘接顶体之间的粘接强度大于等于1.0N每平方毫米,所述粘接绝缘中体的厚度d3为0.01mm-2.5mm,所述粘接绝缘中体与所述电化学存储金属壳体内部的接触面积S0满足S0>=π*D2*d3*1/2。
可选地,所述顶面层的材质为不锈钢,所述顶面层的厚度d4为0.15mm-0.25mm;和/或,所述底面层的材质为不锈钢,所述底面层的厚度d5为0.05mm-0.25mm。
可选地,所述顶面层的厚度d4大于等于所述底面层的厚度d5。
可选地,所述粘接绝缘中体在冷却常温下与所述导电粘接中体、所述粘接顶体之间的粘接强度小于等于5.0N每平方毫米。
可选地,所述粘接绝缘中体的面积S3与所述中夹层的面积S4满足S3/S4>=0.6;和/或,所述粘接绝缘中体的面积S3与所述顶面层的面积S5满足S3/S5>=0.5。
可选地,所述导电粘接中体靠近所述粘接绝缘中体的第一表层设置有第一粘接增强层,用于加强与所述粘接绝缘中体之间的粘接强度;和/或,所述粘接顶体靠近所述粘接绝缘中体的第二表层设置有第二粘接增强层,用于加强与所述粘接绝缘中体之间的粘接强度。
可选地,所述底电连接外体位于所述通孔绝缘中体和所述通孔顶体的靠近所述电化学存储金属壳体内部的一侧。
可选地,所述底电连接外体凸出于所述导电粘接中体的平面,并朝向所述电化学存储金属壳体外部的方向凸出,且依次穿过通孔绝缘中体和通孔顶体,所述底电连接外体的直径D6小于等于所述底面层的最大外径D2的一半。
可选地,所述电化学存储金属壳体还包括保护件,所述保护件由在所述复合密封体与所述底部收容体密封之后,在所述底电连接外体、所述通孔绝缘中体和所述通孔顶体之间的间隙所填充的液体胶在常温下固定形成。
本发明还提出一种电池,包括电芯和如上所述的电化学存储金属壳体,所述电芯的其中一极与所述电化学存储金属壳体的底电连接内体电连接,另外一极与所述电化学存储金属壳体的电连接顶体电连接。
本发明将电化学存储金属壳体分为底部收容体和复合密封体,并将复合密封体分为顶面层、中夹层和底面层,其中,底面层的底电连接内体会与电芯的一极电导通,顶面层的电连接顶体会与电芯的另一电极导通,而顶面层与底部收容体焊接后可实现对电芯的封装,由于底面层与顶面层通过中夹层绝缘,因此底部收容体也会与底面层绝缘,从而可防止电芯的两个电极相互导通短路;由于复合密封体的底面层与顶面层已预先绝缘,因此在将复合密封体封装底部收容体时,只需焊接顶面层与底部收容体即可,无需再设置绝缘膜,由此可简化电池的封装过程,提高封装效率;此外,将粘接绝缘中体与电化学存储金属壳体内部的接触面积S0限定为S0>=π*D2*d3*1/2,可增大粘接绝缘中体与底面层和顶面层的粘接面积,从而提高粘接稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明电化学存储金属壳体一实施例的结构爆炸图;
图2为本发明电化学存储金属壳体一实施例的剖面爆炸图;
图3为本发明电化学存储金属壳体一实施例的剖面示意图;
图4为本发明中复合密封体一实施例的剖面示意图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
10 | 底部收容体 | 20 | 复合密封体 | 11 | 底面体 |
12 | 侧面体 | 21 | 顶面层 | 22 | 中夹层 |
23 | 底面层 | 231 | 底电连接外体 | 232 | 底电连接内体 |
233 | 导电粘接中体 | 221 | 粘接绝缘中体 | 222 | 通孔绝缘中体 |
211 | 焊接顶体 | 212 | 粘接顶体 | 213 | 通孔顶体 |
214 | 电连接顶体 | 121 | 支撑侧体 | 234 | 第一粘接增强层 |
215 | 第二粘接增强层 | 30 | 电芯 | 40 | 绝缘间隙 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义为,包括三个并列的方案,以“A和/或B为例”,包括A方案,或B方案,或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种电化学存储金属壳体,用于纽扣电池。
在本发明实施例中,如图1至图4所示,该电化学存储金属壳体包括杯形的底部收容体10和用于密封所述底部收容体10的开口的复合密封体20;
所述底部收容体10包括圆形或者椭圆形的底面体11和环形的侧面体12;
所述复合密封体20从外到内依次包括顶面层21、中夹层22和底面层23;
所述顶面层21的最大外径D1大于所述底面层23的最大外径D2,所述顶面层21的外接圆心与所述底面层23的内接圆心互不重叠;
所述底面层23包括底电连接外体231、底电连接内体232和导电粘接中体233;
所述中夹层22包括粘接绝缘中体221和通孔绝缘中体222;
所述顶面层21包括焊接顶体211、粘接顶体212、通孔顶体213和电连接顶体214;
所述侧面体12靠近开口处设置有支撑侧体121;
所述底电连接内体232位于所述底面层23朝向所述电化学存储金属壳体内的表面,用于与电芯30的其中一极电连接,以使所述底面层23与所述电芯30形成电导通;
所述电连接顶体214位于所述顶面层21朝向所述电化学存储金属壳体内的表面,用于与电芯30的另外一极电连接,以使所述顶面层21与所述电芯30形成电导通;
所述电连接顶体214的表面积S1和所述底面层23的表面积S2满足S1<=0.25S5;
所述底电连接外体231用于电连接外部电设备;
所述导电粘接中体233用于与所述粘接绝缘中体221无缝粘接,以加强所述复合密封体20强度、减小所述粘接绝缘中体221与所述电化学存储金属壳体内部的直接接触面积、防止外部水渗透到电化学存储金属壳体内部;
所述焊接顶体211用于与所述支撑侧体121焊接连接,以使所述复合密封体20与所述底部收容体10完成密封;
所述粘接顶体212用于加强所述复合密封体20强度,以及防止外部水渗透到所述电化学存储金属壳体内部;
所述复合密封体20与所述底部收容体10密封之前,所述粘接绝缘中体221由在大于等于100℃时热收缩率为6%以下的绝缘防电解液腐蚀的材料融化后,与所述导电粘接中体233、所述粘接顶体212进行无缝粘接,且在冷却常温下与所述导电粘接中体233、所述粘接顶体212之间的粘接强度大于等于1.0N每平方毫米,所述粘接绝缘中体221的厚度d3为0.01mm-2.5mm,所述粘接绝缘中体221与所述电化学存储金属壳体内部的接触面积S0满足S0>=π*D2*d3*1/2。
底部收容体10可采用不锈钢板制成,底部收容体10的开口朝上,用以容纳电芯30和电解液;其中,底面体11和侧面体12可一体注塑成型,也可焊接固定,在此不做限制。复合密封体20的顶面层21和底面层23可采用不锈钢板制成。底面层23的底电连接内体232朝向电化学存储金属壳体内,用以与电芯30的其中一电极连接;底面层23的底电连接外体231通过通孔绝缘中体222和通孔顶体213朝向电化学存储金属壳体外部,以供外部设备电连接。底电连接外体231可以位于通孔绝缘中体222和通孔顶体213靠近电化学存储金属壳体内部的一侧,也可以朝电化学存储金属壳体外部的方向凸出,并依次穿过通孔绝缘中体222和通孔顶体213,在此不做限制,只需满足底电连接外体231可外露于复合密封体20即可。
由于顶面层21的最大外径D1大于所述底面层23的最大外径D2,即焊接顶体211会沿径向凸出于底面层23的周壁,以使底面层23的周壁与支撑侧体121之间形成间距,避免顶面层21与侧面体12接触。顶面层21的外接圆心与所述底面层23的内接圆心互不重叠,顶面层21连接于底部收容体10的侧面体12,即顶面层21的圆心与底面体11的圆心同轴,也就是说,底面层23的圆心偏离电化学存储金属壳体的中心轴,从而顶面层21会相对底面层23的周壁凸出一块面积较大的区域,电连接顶体214即形成于该区域的内表面。电连接顶体214用以供电芯30的另一极电连接,举例而言,电芯30的正极连接于底面层23的底电连接内体232,则电芯30的负极可连接于电连接顶体214,由此,电芯30的正极和负极均可连接于复合密封体20,从而电芯30和底部收容体10之间不必再留出空间来供电极延伸,由此可减少底部收容体10的体积,以减少电池的整体体积。
由于顶面层21与底面层23之间具有中夹层22,因此,顶面层21与底面层23相互绝缘,从而使底部收容体10和复合密封体20可相互绝缘,以防止电芯30的两个电极相互导通,由此,既可使复合密封体20和底部收容体10分别形成电池的两个输出电极,又可避免两个输出电极相互导通而短路。当然,还可以是顶面层21的外表面和底面层23的底电连接外体231分别形成电池的两个输出电极,在此不做限制。将电连接顶体214的表面积S1和所述底面层23的表面积S2设置为S1<=0.25S5,可合理控制电连接顶体214的表面积,从而增大粘接顶体212与导电粘接中体233的粘接面积,以提高顶面层21与底面层23的粘接强度,保证复合密封体20的结构稳定性。
焊接顶体211即顶面层21用于与支撑侧体121焊接的位置,焊接顶体211设于顶面层21的周壁。焊接顶体211与侧面体12焊接后,既可实现复合密封体20与底部收容体10的相互固定,又可实现顶面层21与底部收容体10的电导通。电芯30的电极可以直接与底电连接内体232接触。粘接绝缘中体221的顶面和底面分别与导电粘接中体233和粘接顶体212粘固,以实现顶面层21与底面层23的绝缘连接。顶面层21与侧面体12焊接密封,底面层23与顶面层21通过中夹层22无缝粘接,可实现复合密封体20对底部收容体10的封闭。其中,在焊接顶面层21与侧面体12时,顶面层21与底面层23已预先实现绝缘连接,因此无需再另外设置绝缘膜。
中夹层22采用具有绝缘性能和防电解液腐蚀的材料制成,其在大于等于100℃时的热收缩率为6%以下,热收缩率是指热塑性材料因其固有的热膨胀率而产生的体积变化,也就是说,在温度大于等于100℃时,中夹层22的体积变化量不超过原体积的6%,由此可使中夹层22充分融化后与底面层23和顶面层21充分连接,以保证粘接效果。中夹层22在冷却常温下与导电粘接中体233、所述粘接顶体212之间的粘接强度大于等于1.0N每平方毫米,可保证中夹层22与底面层23和顶面层21的粘接稳定性;具体地,所述粘接绝缘中体221在冷却常温下与所述导电粘接中体233、所述粘接顶体212之间的粘接强度小于等于5.0N/平方毫米,以防止复合密封体20内部应力过高,从而可避免在后续的加工或使用过程中复合密封体20因内部作用力而破损。粘接绝缘中体221的厚度d3设置为0.01mm-2.5mm,使得粘接绝缘中体221能稳定承受温度或外部作用力的变化,以提高粘接绝缘中体221的粘固稳定性,同时能合理控制复合密封体20的整体厚度尺寸。
所述粘接绝缘中体221与所述电化学存储金属壳体内部的接触面积S0满足S0>=π*D2*d3*1/2;需要说明,粘接绝缘中体221与电化学存储金属壳体内部的接触面积就是粘接绝缘中体221暴露于电解液的面积,也就是中夹层22的外周壁面积。中夹层22的外周壁面积S0=π*d3*中夹层22的最大外径,也就是说,中夹层22的最大外径应满足大于等于D2*1/2,由此,在合理控制中夹层22厚度,即合理控制粘接绝缘中体221与电化学存储金属壳体内部接触面积的基础上,可有效增大粘接绝缘中体221与导电粘接中体233的连接面积,以在减少电解液对中夹层22腐蚀面积的同时,提高中夹层22与底面层23的粘接稳定性。
本发明将电化学存储金属壳体分为底部收容体10和复合密封体20,并将复合密封体20分为顶面层21、中夹层22和底面层23,其中,底面层23的底电连接内体232会与电芯30的一极电导通,顶面层21的电连接顶体214会与电芯30的另一电极导通,而顶面层21与底部收容体10焊接后可实现对电芯30的封装,由于底面层23与顶面层21通过中夹层22绝缘,因此底部收容体10也会与底面层23绝缘,从而可防止电芯30的两个电极相互导通短路;由于复合密封体20的底面层23与顶面层21已预先绝缘,因此在将复合密封体20封装底部收容体10时,只需焊接顶面层21与底部收容体10即可,无需再设置绝缘膜,由此可简化电池的封装过程,提高封装效率;此外,将粘接绝缘中体221与电化学存储金属壳体内部的接触面积S0限定为S0>=π*D2*d3*1/2,可增大粘接绝缘中体221与底面层23和顶面层21的粘接面积,从而提高粘接稳定性。
具体地,所述顶面层21的材质为不锈钢,所述顶面层21的厚度d4为0.15mm-0.25mm;和/或,所述底面层23的材质为不锈钢,所述底面层23的厚度d5为0.05mm-0.25mm。不锈钢可为304不锈钢,含有较高的镍且在室温下呈奥氏体单相组织,具有较高的耐蚀性,较好的冷作成型和焊接性,在低温、室温及高温下均有较高的塑性和韧性。将顶面层21和底面层23设置为SUS304,可保证复合密封体20在加工过程中的结构稳定性,以及作为电化学存储金属壳体体使用时的化学稳定性。
将顶面层21的厚度d4设置为0.15mm-0.25mm,可使顶面层21具有足够的结构强度,又可合理控制复合密封体20的整体厚度尺寸。将底面层23的厚度d5设置为0.05mm-0.25mm,既可使底面层23具有足够的结构强度,又可合理控制复合密封体20的整体厚度尺寸。在实际应用中,顶面层21的厚度d4大于等于所述底面层23的厚度d5,可保证顶面层21具有足够的周壁面积,以增加与支撑侧体121的焊接面积,从而提高焊接强度,并且提高顶面层21在电化学存储金属壳体被挤压时的受力抗性;而底面层23的厚度d5小于等于顶面层21的厚度d4,可减少底面层23对顶面层21的负荷,以防止顶面层21同步受过大的内部作用力和外部作用力而变形损坏。
所述中夹层22的材质为PP(聚丙烯)、PFA(少量全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物)、PVDF(聚偏氟乙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)、PVC(聚氯乙烯)中的一种或多种。
在一实施例中,所述粘接绝缘中体221的面积S3与所述中夹层22的面积S4满足S3/S4>=0.6;和/或,所述粘接绝缘中体221的面积S3与所述顶面层21的面积S5满足S3/S5>=0.5,由此,可有效保证中夹层22与底面层23的粘接面积,提高中夹层22与顶面层21的连接稳定性;同时还能合理控制通孔绝缘中体222的大小,以有效控制底电连接外体231的面积,提高底面层23的面积利用率。
在一实施例中,如图4所示,所述导电粘接中体233靠近所述粘接绝缘中体221的第一表层设置有第一粘接增强层234,用于加强与所述粘接绝缘中体221之间的粘接强度;和/或,所述粘接顶体212靠近所述粘接绝缘中体221的第二表层设置有第二粘接增强层215,用于加强与所述粘接绝缘中体221之间的粘接强度。第一粘接增强层234的具体形式不做限制,只需满足可增大与粘接绝缘中体221的连接面积,以加强粘接强度即可。举例而言,第一粘接增强层234可设置为凸起。第二粘接增强层215的具体形式和作用可参考第一粘接增强层234,需要说明的是,第一粘接增强层234与第二粘接增强层215可隔着中夹层22间接配合,以进一步提高顶面层21、中夹层22和底面层23三者的结合稳定性。
具体地,如图4所示,所述第一粘接增强层234为所述第一不锈钢层靠近所述粘接绝缘中体221的第一表层通过喷砂进行处理,形成均匀的第一毛面层;和/或所述第二粘接增强层215为所述第二不锈钢层靠近所述粘接绝缘中体221的第二表层通过喷砂进行处理,形成均匀的第二毛面层。可以理解,本实施例中的均匀并非指绝对均匀,而是第一表层经喷砂处理后形成的自然均匀毛面。第一毛面层能使第一表层各个部位与粘接绝缘中体221的粘附力更加均匀,从而避免应力集中。同样地,第二毛面层也能使第二表层各个部位与粘接绝缘中体221的粘附力更加均匀。通过喷砂处理来形成第一粘接增强层234和第二粘接增强层215,可简化第一粘接增强层234和第二粘接增强层215的加工方式,以提高加工效率。
在另一实施例中,所述第一粘接增强层234为凸出所述第一表层并与所述第一表层具有一定倾斜角度的第一倾斜片,所述第一倾斜片的高度小于所述粘接绝缘中体221的厚度,所述第二粘接增强层215为凸出所述第二表层并与所述第二表层具有一定倾斜角度的第二倾斜片,所述第二倾斜片的高度小于所述粘接绝缘中体221的厚度,所述第一倾斜片与所述第二倾斜片倾斜方向相反,彼此相互交替设置。第一倾斜片的数量为多个并分布于第一表层,融化的粘接中夹层22可填充于相邻两第一倾斜片之间的空间,以与各第一倾斜片的侧面粘附连接。第一倾斜片的高度即第一倾斜片末端与第一表层的垂直间距,第一倾斜片的高度小于粘接绝缘中体221的厚度,可避免第一倾斜片穿过粘接绝缘中体221后与第二不锈钢层接触。第二倾斜片的分布方式和作用可参考第一倾斜片。第一倾斜片和第二倾斜片在长度方向上彼此相互交替设置,可使插入粘接绝缘中体221后的第一倾斜片和第二倾斜片能彼此相邻,从而可在不减少粘接绝缘中体221厚度的基础上使顶面层21和底面层23能更加靠近,以提高复合密封体20的结构强度。
在又一实施例中,所述第一粘接增强层234为凹陷所述第一表层的第一凹槽,所述第一凹槽的凹陷方向远离所述绝缘粘接层方向;和/或第二粘接增强层215为凹陷所述第二表层的第二凹槽,所述第二凹槽的凹陷方向远离所述绝缘粘接层方向。第一凹槽的数量为多个,多个第一凹槽分布于第一表层,融化的粘接绝缘中体221能填充于第一凹槽中,以增加与第一表层的连接面积,从而加强顶面层21与粘接绝缘中体221的粘接强度。第二凹槽的排布方式和作用可参考第一凹槽,在此不再赘述。
在一实施例中,所述底电连接外体231位于所述通孔绝缘中体222和所述通孔顶体213的靠近所述电化学存储金属壳体内部的一侧,可减少底电连接内体232与电芯30的间距,从而使电芯30的电极更容易与底电连接内体232连接,以简化电池的加工方式。
在另一实施例中,如图3所示,所述底电连接外体231凸出于所述导电粘接中体233的平面,并朝向所述电化学存储金属壳体外部的方向凸出,且依次穿过通孔绝缘中体222和通孔顶体213,所述底电连接外体231的直径D6小于等于所述底面层23的最大外径D2的一半。底电连接外体231朝电化学存储金属壳体外部的方向凸出,更便于外部设备与底电连接外体231的电连接,以提高电池的使用便利性。底电连接外体231的直径D6小于等于底面层23的最大外径D2的一半,可使导电粘接中体233足有足够的面积来与中夹层22粘接,以保证粘接稳定性。需要说明,凸出的底电连接外体231与顶面层21的通孔顶体213之间应具有足够的间距,以避免电化学存储金属壳体受挤压时底电连接外体231与粘接顶体212接触。
具体地,所述电化学存储金属壳体还包括保护件(图未示),所述保护件由在所述复合密封体20与所述底部收容体10密封之后,在所述底电连接外体231、所述通孔绝缘中体222和所述通孔顶体213之间的间隙所填充的液体胶在常温下固定形成。底电连接外体231、通孔绝缘中体222和通孔顶体213之间形成绝缘间隙40,绝缘间隙40沿底电连接外体231的周向延伸,保护件呈环形安装于绝缘间隙40。保护件既可以覆盖住粘接绝缘中体221外露于绝缘间隙40的部分,又可以有效隔离底电连接外体231与粘接顶体212,从而防止顶面层21与底面层23形成电导通。可以理解,将保护件设置为由液体胶固化形成,既可实现顶面层21与底面层23绝缘,又可减少保护件对顶面层21和底电连接外体231的作用力压强,以避免顶面层21和底电连接外体231变形,从而保证电化学存储金属壳体的结构稳定性。
在一实施例中,中夹层22可包括层叠的第一粘接层、防导通层和第二粘接层,其中,第一粘接层将顶面层21与防导通层粘接,第二粘接层将底面层23与防导通层粘接,而防导通层可保证顶面层21与底面层23相互绝缘。如此,第一粘接层和第二粘接层只需具有粘接性能即可,防导通层只需具有绝缘性能即可,通过不同功能层级来实现中夹层22的两种性能,可使相应层级的粘接性能和绝缘性能更加强化,以提高中夹层22的整体性能。
本发明还提出一种电池,该电池包括电芯30和电化学存储金属壳体,该电化学存储金属壳体的具体结构参照上述实施例,由于本电池采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。其中,所述电芯30的其中一极与所述电化学存储金属壳体的底电连接内体232电连接,另外一极与所述电化学存储金属壳体的电连接顶体214电连接。
该电池可设置为纽扣电池,纽扣电池主要应用于电子产品中,以为电子产品提供电能。其中,电子产品可以为耳机、手表等,使用电压较小的电子产品。
以上所述仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于微型电池的电化学存储金属壳体,其特征在于,
所述电化学存储金属壳体包括杯形的底部收容体和用于密封所述底部收容体的开口的复合密封体;
所述底部收容体包括圆形或者椭圆形的底面体和环形的侧面体;
所述复合密封体从外到内依次包括顶面层、中夹层和底面层;
所述顶面层的最大外径D1大于所述底面层的最大外径D2,所述顶面层的外接圆心与所述底面层的内接圆心互不重叠;
所述底面层包括底电连接外体、底电连接内体和导电粘接中体;
所述中夹层包括粘接绝缘中体和通孔绝缘中体;
所述顶面层包括焊接顶体、粘接顶体、通孔顶体和电连接顶体;
所述侧面体靠近开口处设置有支撑侧体;
所述底电连接内体位于所述底面层朝向所述电化学存储金属壳体内的表面,用于与电芯的其中一极电连接,以使所述底面层与所述电芯形成电导通;
所述电连接顶体位于所述顶面层朝向所述电化学存储金属壳体内的表面,用于与电芯的另外一极电连接,以使所述顶面层与所述电芯形成电导通;
所述电连接顶体的表面积S1和所述底面层的表面积S2满足S1<=0.25S5;
所述底电连接外体用于电连接外部电设备;
所述导电粘接中体用于与所述粘接绝缘中体无缝粘接,以加强所述复合密封体强度、减小所述粘接绝缘中体与所述电化学存储金属壳体内部的直接接触面积、防止外部水渗透到电化学存储金属壳体内部;
所述焊接顶体用于与所述支撑侧体焊接连接,以使所述复合密封体与所述底部收容体完成密封;
所述粘接顶体用于加强所述复合密封体强度,以及防止外部水渗透到所述电化学存储金属壳体内部;
所述复合密封体与所述底部收容体密封之前,所述粘接绝缘中体由在大于等于100℃时热收缩率为6%以下的绝缘防电解液腐蚀的材料融化后,与所述导电粘接中体、所述粘接顶体进行无缝粘接,且在冷却常温下与所述导电粘接中体、所述粘接顶体之间的粘接强度大于等于1.0N每平方毫米,所述粘接绝缘中体的厚度d3为0.01mm-2.5mm,所述粘接绝缘中体与所述电化学存储金属壳体内部的接触面积S0满足S0>=π*D2*d3*1/2。
2.如权利要求1所述的电化学存储金属壳体,其特征在于,所述顶面层的材质为不锈钢,所述顶面层的厚度d4为0.15mm-0.25mm;和/或,所述底面层的材质为不锈钢,所述底面层的厚度d5为0.05mm-0.25mm。
3.如权利要求1所述的电化学存储金属壳体,其特征在于,所述顶面层的厚度d4大于等于所述底面层的厚度d5。
4.如权利要求1所述的电化学存储金属壳体,其特征在于,所述粘接绝缘中体在冷却常温下与所述导电粘接中体、所述粘接顶体之间的粘接强度小于等于5.0N每平方毫米。
5.如权利要求1所述的电化学存储金属壳体,其特征在于,所述粘接绝缘中体的面积S3与所述中夹层的面积S4满足S3/S4>=0.6;和/或,所述粘接绝缘中体的面积S3与所述顶面层的面积S5满足S3/S5>=0.5。
6.如权利要求1-5任一项所述的电化学存储金属壳体,其特征在于,所述导电粘接中体靠近所述粘接绝缘中体的第一表层设置有第一粘接增强层,用于加强与所述粘接绝缘中体之间的粘接强度;和/或,所述粘接顶体靠近所述粘接绝缘中体的第二表层设置有第二粘接增强层,用于加强与所述粘接绝缘中体之间的粘接强度。
7.如权利要求1-5任一项所述的电化学存储金属壳体,其特征在于,所述底电连接外体位于所述通孔绝缘中体和所述通孔顶体的靠近所述电化学存储金属壳体内部的一侧。
8.如权利要求1-5任一项所述的电化学存储金属壳体,其特征在于,所述底电连接外体凸出于所述导电粘接中体的平面,并朝向所述电化学存储金属壳体外部的方向凸出,且依次穿过通孔绝缘中体和通孔顶体,所述底电连接外体的直径D6小于等于所述底面层的最大外径D2的一半。
9.如权利要求8所述的电化学存储金属壳体,其特征在于,所述电化学存储金属壳体还包括保护件,所述保护件由在所述复合密封体与所述底部收容体密封之后,在所述底电连接外体、所述通孔绝缘中体和所述通孔顶体之间的间隙所填充的液体胶在常温下固定形成。
10.一种电池,其特征在于,包括电芯和如权利要求1至9任一项所述的电化学存储金属壳体,所述电芯的其中一极与所述电化学存储金属壳体的底电连接内体电连接,另外一极与所述电化学存储金属壳体的电连接顶体电连接。
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