CN117374492B - 电池外壳及电池 - Google Patents
电池外壳及电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117374492B CN117374492B CN202311670353.8A CN202311670353A CN117374492B CN 117374492 B CN117374492 B CN 117374492B CN 202311670353 A CN202311670353 A CN 202311670353A CN 117374492 B CN117374492 B CN 117374492B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sealing ring
- pole
- main body
- insulating member
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 150
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 58
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 58
- 239000012212 insulator Substances 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 8
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 7
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
- H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
- H01M50/176—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
- H01M50/15—Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/183—Sealing members
- H01M50/184—Sealing members characterised by their shape or structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/183—Sealing members
- H01M50/186—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
- H01M50/188—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members the sealing members being arranged between the lid and terminal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
- H01M50/586—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries inside the batteries, e.g. incorrect connections of electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
- H01M50/59—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
- H01M50/593—Spacers; Insulating plates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
本发明涉及电池技术领域,公开了电池外壳及电池,包括:主体,开设有极柱孔;极柱组件,贯穿极柱孔设置;第一绝缘件,设置于主体和极柱组件之间;密封圈,对应极柱孔设置,密封圈压缩设置于主体和极柱组件之间和/或第一绝缘件和极柱组件之间;第一绝缘件与密封圈的第一搭接量x的范围为0.3mm至0.6mm,和/或,主体与密封圈的第二搭接量y的范围为0.5mm至1.0mm。本发明在保证电池外壳的密封性能和绝缘性能的同时,降低密封圈成本,减轻电池外壳整体重量,实现电池轻量化目标。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,具体涉及电池外壳及电池。
背景技术
随着电池行业的不断发展,锂离子电池以其能量密度大的优点,被车辆、移动设备等领域广泛的使用。其中,电池外壳作为保证电池安全的重要组成部分,电池外壳中的密封圈对其密封和绝缘性起到至关重要的作用。例如,电池外壳通常包括电池顶盖,电池顶盖主要包括极柱-密封圈-光铝片-防爆阀-下塑胶-上塑胶,现有的电池顶盖通过压缩密封圈实现极柱和光铝板之间的密封,因此对密封圈与极柱、光铝板以及其他结构的配合要求极其重要。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种电池外壳及电池,以解决现有技术中未对电池外壳中密封圈与其他部件的配合关系进行限定,导致电池外壳的密封性能无法保证的问题。
第一方面,本发明提供了一种电池外壳,包括:主体,开设有极柱孔;极柱组件,贯穿所述极柱孔设置;第一绝缘件,设置于所述主体和所述极柱组件之间;密封圈,对应所述极柱孔设置,所述密封圈压缩设置于所述主体和所述极柱组件之间和/或所述第一绝缘件和所述极柱组件之间;所述第一绝缘件与所述密封圈的第一搭接量x的范围为0.3mm至0.6mm,和/或,所述主体与所述密封圈的第二搭接量y的范围为0.5mm至1.0mm。
有益效果:在保证电池外壳的密封性能和绝缘性能的同时,降低密封圈成本,减轻电池外壳整体重量,实现电池轻量化目标。
在一种可选的实施方式中,所述密封圈同时与所述第一绝缘件和所述主体搭接,所述第二搭接量y大于或等于第一搭接量x。
有益效果:主体对密封圈的搭接及压缩效果要优于第一绝缘件对密封圈的搭接及压缩效果,因此,电池外壳的密封性主要依靠主体对密封圈的搭接及压缩实现,通过使y≥x,保证主体对密封圈的搭接效果,提高密封性能。
在一种可选的实施方式中,所述第一绝缘件对所述密封圈的第一压缩量m的范围为0.2mm至0.5mm;和/或,所述主体对所述密封圈的第二压缩量n的范围为0.33mm至0.66mm;和/或,所述主体包括壳体和/或盖板,所述极柱孔开设于所述壳体和/或所述盖板上。
在一种可选的实施方式中,所述第一绝缘件对所述密封圈的第一压缩率α的范围为8%至20%;和/或,所述主体对所述密封圈的第二压缩率β的范围为30%至60%。
有益效果:在保证电池外壳的密封性能和绝缘性能的同时,降低密封圈成本,保证密封圈的塑性强度,减轻电池外壳整体重量,实现电池轻量化目标。
在一种可选的实施方式中,所述极柱组件包括极柱本体,所述极柱本体贯穿所述极柱孔设置,所述第一绝缘件开设有允许所述极柱本体贯穿的第一贯穿孔。
有益效果:通过设置第一绝缘件,保证极柱本体和主体之间的绝缘性能。
在一种可选的实施方式中,所述电池外壳还包括第二绝缘件,所述第二绝缘件开设有允许所述极柱本体贯穿的第二贯穿孔,所述第二绝缘件设置于所述主体的下表面和所述极柱本体之间;和/或,所述密封圈为若干层结构,所述密封圈的位于上层的一层与所述第一绝缘件对应设置,所述密封圈的位于下层的另一层与所述主体对应设置;所述密封圈的上层外径为A,所述密封圈的下层外径为B,与所述密封圈相对应的所述极柱本体的直径为O;所述第一绝缘件与所述密封圈的上层的第一搭接率X=x/(A/2-O/2),第一搭接率X的范围为37.5%至75%;所述主体与所述密封圈的下层的第二搭接率Y=y/(B/2-O/2),第二搭接率Y的范围为33.3%至66.6%。
有益效果:通过设置第二绝缘件,保证主体与极柱本体之间的绝缘性能。
在一种可选的实施方式中,所述第一贯穿孔的孔壁相对于所述极柱孔的孔壁靠近所述极柱本体设置,以使所述第一绝缘件朝向所述极柱本体延伸出所述主体,所述第一绝缘件延伸出所述主体的部分按压所述密封圈;和/或,所述极柱孔的孔壁相对于所述第二贯穿孔的孔壁靠近所述极柱本体设置,以使所述主体朝向所述极柱本体延伸出所述第二绝缘件,所述主体延伸出所述第二绝缘件的部分按压所述密封圈。
有益效果:利用第一绝缘件的延伸部分和主体的延伸部分同时对密封圈进行按压,使密封圈压缩变形,保证电池外壳的密封性。
在一种可选的实施方式中,所述第一贯穿孔的孔径为a,所述极柱孔的孔径为b,满足x=A/2-a/2,y=B/2-b/2。
在一种可选的实施方式中,所述密封圈的上层高度为C,所述密封圈的下层高度为D,所述第一绝缘件的下表面到所述密封圈的下表面的距离为c,所述主体的下表面到所述密封圈的下表面的距离为d,满足m=C-c,n=D-d,α=m/C,β=n/D。
第二方面,本发明还提供了一种电池,包括上述的电池外壳。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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的附图。
图1为本发明实施例的一种电池顶盖的整体结构示意图;
图2为图1所示的电池顶盖在极柱组件处的剖视图;
图3为图2中电池顶盖第一搭接量和第二搭接量的示意图;
图4为图2中电池顶盖密封圈上层外径、密封圈下层外径、极柱本体直径、第一贯穿孔孔径和极柱孔孔径的示意图;
图5为图2中电池顶盖第一压缩量和第二压缩量的示意图;
图6为图2中电池顶盖密封圈的上层高度、密封圈的下层高度、第一绝缘件的下表面到密封圈的下表面的距离以及盖板的下表面到密封圈的下表面的距离的示意图;
图7为本发明实施例的另一种电池顶盖在极柱组件处的剖视图。
附图标记说明:
1、主体;101、极柱孔;2、极柱组件;201、极柱本体;202、铆接块;3、第一绝缘件;301、第一贯穿孔;4、密封圈;5、第二绝缘件;501、第二贯穿孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做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。
下面结合图1至图7,描述本发明的实施例。
根据本发明的实施例,一方面,提供了一种电池外壳,包括主体1、极柱组件2、第一绝缘件3和密封圈4。主体1开设有极柱孔101,极柱组件2贯穿极柱孔101设置,第一绝缘件3设置于主体1和极柱组件2之间。密封圈4对应极柱孔101设置,密封圈4压缩设置于主体1和极柱组件2之间和/或第一绝缘件3和极柱组件2之间。第一绝缘件3与密封圈4的第一搭接量x的范围为0.3mm至0.6mm,和/或,主体1与密封圈4的第二搭接量y的范围为0.5mm至1.0mm。
应用本实施例的电池外壳,在保证电池外壳的密封性能和绝缘性能的同时,降低密封圈4成本,减轻电池外壳整体重量,实现电池轻量化目标。具体的,当x<0.3mm,y<0.5mm,x和y的取值过小,则会影响密封圈4与第一绝缘件3和主体1的搭接量,导致密封圈4与第一绝缘件3和主体1之间的密封性和绝缘性降低,影响电池外壳的密封性能和绝缘性能;当x>0.6mm,y>1.0mm,x和y的取值过大,提高了密封圈4的成本,并且会增加电池外壳的重量,不符合电池整体结构的轻量化目标。
优选的,第一搭接量x的取值为0.4。当然,在其他可替代的实施方式中,x的取值还可以为0.3、0.38、0.39、0.41、0.42、0.43、0.5、0.6等。
优选的,第二搭接量y的取值为0.75.当然,在其他可替代的实施方式中,y的取值还可以为0.5、0.6、0.73、0.74、0.76、0.77、0.8、0.9、1.0等。
在一个实施例中,密封圈4同时与第一绝缘件3和主体1搭接,第二搭接量y大于或等于第一搭接量x。主体1对密封圈4的搭接及压缩效果要优于第一绝缘件3对密封圈4的搭接及压缩效果,因此,电池外壳的密封性主要依靠主体1对密封圈4的搭接及压缩实现,通过使y≥x,保证主体1对密封圈4的搭接效果,提高密封性能。
需要说明的是,主体1通常为金属合金材质(例如盖板为光铝板),例如铝合金;第一绝缘件3为塑胶材料,例如pp材料。塑胶材料相对于金属合金材料材质较软,当极柱组件2与主体1铆压后,就对于密封圈4的搭接效果和压缩效果而言,主体1强度高,硬度大,对密封圈4的搭接效果和密封效果均较好。
在一个实施例中,如图5所示,第一绝缘件3对密封圈4的第一压缩量m的范围为0.2mm至0.5mm,和/或,主体1对密封圈4的第二压缩量n的范围为0.33mm至0.66mm。
在一个实施例中,第一绝缘件3对密封圈4的第一压缩率α的范围为8%至20%,和/或,主体1对密封圈4的第二压缩率β的范围为30%至60%。
应用本实施例的电池外壳,在保证电池外壳的密封性能和绝缘性能的同时,降低密封圈4成本,保证密封圈4的塑性强度,减轻电池外壳整体重量,实现电池轻量化目标。具体的,当m<0.2mm,n<0.33mm,α<8%,β<30%,m、n、α和β的取值过小,则会影响第一绝缘件3和主体1对密封圈4的压缩量和压缩率,进而影响密封圈4对电池外壳的密封性能和绝缘性能;当m>0.5mm,n>0.66mm,α>20%,β>60%,m、n、α和β的取值过大,提高了密封圈4的成本,并且会增加电池外壳的重量,不符合电池整体结构的轻量化目标,并且压缩量和压缩率的提高会导致密封圈4永久变形,塑性强度降低。
优选的,第一压缩量m的取值为0.3。当然,在其他可替代的实施方式中,m的取值还可以为0.2、0.25、0.29、0.31、0.32、0.35、0.4、0.45、0.5等。
优选的,第二压缩量n的取值为0.45。当然,在其他可替代的实施方式中,n的取值还可以为0.33、0.35、0.4、0.41、0.46、0.47、0.49、0.5、0.55、0.6、0.66等。
优选的,第一压缩率α的取值为12%。当然,在其他可替代的实施方式中,α的取值还可以为8%、10%、11.8%、11.93%、12.3%、12.7%、13.1%、14%、16%、17%、18%、19%、20%等。
优选的,第二压缩率β的取值为40%。当然,在其他可替代的实施方式中,β的取值还可以为30%、31%、35%、36%、37.96%、40.41%、41.96%、42.73%、43.36%、45%、50%、54%、60%等。
在一个实施例中,如图2和图7所示,极柱组件2包括极柱本体201,极柱本体201贯穿极柱孔101设置,第一绝缘件3开设有允许极柱本体201贯穿的第一贯穿孔301。通过设置第一绝缘件3,保证极柱本体201和主体1之间的绝缘性能。
值得说明的是,在一个实施例中,如图2所示,极柱组件2还包括铆接块202,铆接块202与主体1的上表面间隔设置并与极柱本体201的外周连接,第一绝缘件3设置于铆接块202和主体1的上表面之间。
在一个实施例中,如图2和图7所示,电池外壳还包括第二绝缘件5,第二绝缘件5开设有允许极柱本体201贯穿的第二贯穿孔501,第二绝缘件5设置于主体1的下表面和极柱本体201之间。通过设置第二绝缘件5,保证主体1与极柱本体201之间的绝缘性能。
在一个实施例中,如图2和图7所示,第一贯穿孔301的孔壁相对于极柱孔101的孔壁靠近极柱本体201设置,以使第一绝缘件3朝向极柱本体201延伸出主体1,第一绝缘件3延伸出主体1的部分按压密封圈4。极柱孔101的孔壁相对于第二贯穿孔501的孔壁靠近极柱本体201设置,以使主体1朝向极柱本体201延伸出第二绝缘件5,主体1延伸出第二绝缘件5的部分按压密封圈4。利用第一绝缘件3的延伸部分和主体1的延伸部分同时对密封圈4进行按压,使密封圈4压缩变形,保证电池外壳的密封性。
在一个实施例中,如图2至图7所示,密封圈4为双层结构,密封圈4的上层与第一绝缘件3对应设置,密封圈4的下层与主体1对应设置。具体的,第一绝缘件3对密封圈4的上层进行压紧,主体1对密封圈4的下层进行压紧。
值得说明的是,如图4所示,密封圈4的上层外径为A,密封圈4的下层外径为B,第一贯穿孔301的孔径为a,极柱孔101的孔径为b。因此,x=A/2-a/2,y=B/2-b/2。
在一个实施例中,与密封圈4相对应的极柱本体201的直径为O。第一绝缘件3与密封圈4的上层的第一搭接率X=x/(A/2-O/2),第一搭接率X的范围为37.5%至75%;主体1与密封圈4的下层的第二搭接率Y=y/(B/2-O/2),第二搭接率Y的范围为33.3%至66.6%。
需要说明的是,第一绝缘件3与密封圈4的上层的剩余量、主体1与密封圈4的下层的剩余量,也即(1-X)、(1-Y),是作为密封圈4的变形空间。也即,请参阅图2,当第一绝缘件3对密封圈4的上层进行压缩,密封圈4的上层挤压变形进入第一绝缘件3与极柱本体201之间的空间;当主体1对密封圈4的下层进行压缩,密封圈4的下层挤压变形进入主体1与极柱本体201之间的空间。
值得说明的是,第一搭接率X的取值可以为37.5%、40%、42%、45%、47%、50%、53%、55%、58%、60%、62%、65%、68%、70%、71%、73%、75%等。
值得说明的是,第二搭接率Y的取值可以为33.3%、36%、38%、41%、45%、48%、50%、51%、54%、55%、57%、60%、62%、65%、66.6%等。
值得说明的是,如图6所示,密封圈4的上层高度(也即密封圈4的上层表面到密封圈4的下表面的距离)为C,密封圈4的下层高度(也即密封圈4的下层表面到密封圈4的下表面的距离)为D,第一绝缘件3的下表面到密封圈4的下表面的距离为c,主体1的下表面到密封圈4的下表面的距离为d。因此,m=C-c,n=D-d,α=m/C,β=n/D。
当然,在其他可替代的实施方式中,密封圈4也可以为多层结构,使多层结构中的位于上层的一层与第一绝缘件3对应设置,多层结构中的位于下层的另一层与主体1对应设置。
在一个实施例中,主体包括壳体和盖板。如图1至图7所示,极柱孔101开设于盖板上,也即,极柱组件2、第一绝缘件3、密封圈4、第二绝缘件5均对应盖板设置,从而组合形成电池顶盖。
当然,在其他可替代的实施方式中,极柱孔101也可以对应壳体设置。
下面对不同的电池顶盖进行氦检测试和渗透剂测试,实验结果如表1和表2所示。
由表1可以看出,在实施例01至实施例14中,第一搭接量x的取值在0.3mm至0.6mm范围内,第二搭接量y的取值在0.5mm至1.0mm范围内,第一搭接率X的取值在37.5%至75%范围内,第二搭接率Y的取值在33.3%至66.6%范围内,第一压缩量m的取值在0.2mm至0.5mm范围内,第二压缩量n的取值在0.33mm至0.66mm范围内,第一压缩率α的取值在8%至20%范围内,第二压缩率β的取值在30%至60%范围内,因此,实施例01至实施例14的电池顶盖均能通过氦检测试和渗透剂测试。
由表2可以看出,在比较例1中,第一搭接量x为0.1mm,不在0.3mm至0.6mm的范围内,且小于0.3mm;第二搭接量y为0.2mm,不在0.5mm至1.0mm的范围内,且小于0.5mm;第一搭接率X为12.5%,不在37.5%至75%范围内,且小于37.5%;第二搭接率Y为13.3%,不在33.3%至66.6%范围内,且小于33.3%;因此,x、y、X、Y取值过小,氦检测试和渗透剂测试未通过,并且,对电池顶盖拆解后,密封圈4压缩处形变可复原。
在比较例2中,第一压缩量m为0.1mm,不在0.2mm至0.5mm的范围内,且小于0.2mm;第二压缩量n为0.25mm,不在0.33mm至0.66mm范围内,且小于0.33mm;第一压缩率α为4%,不在8%至20%范围内,且小于8%;第二压缩率β为20%,不在30%至60%范围内,且小于30%;因此,m、n、α和β取值过小,氦检测试和渗透剂测试未通过,并且,对电池顶盖拆解后,密封圈4压缩处形变可复原。
在比较例3中,第一搭接量x为0.1mm,不在0.3mm至0.6mm的范围内,且小于0.3mm;第二搭接量y为0.2mm,不在0.5mm至1.0mm的范围内,且小于0.5mm;第一搭接率X为12.5%,不在37.5%至75%范围内,且小于37.5%;第二搭接率Y为13.3%,不在33.3%至66.6%范围内,且小于33.3%;因此,x、y、X、Y取值过小,氦检测试和渗透剂测试未通过,并且,对电池顶盖拆解后,密封圈4压缩处形变可复原。
在比较例4中,第一压缩量m为0.1mm,不在0.2mm至0.5mm的范围内,且小于0.2mm;第二压缩量n为0.25mm,不在0.33mm至0.66mm范围内,且小于0.33mm;第一压缩率α为4%,不在8%至20%范围内,且小于8%;第二压缩率β为20%,不在30%至60%范围内,且小于30%;因此,m、n、α和β取值过小,氦检测试和渗透剂测试未通过,并且,对电池顶盖拆解后,密封圈4压缩处形变可复原。
在比较例5中,第一搭接量x为0.2mm,不在0.3mm至0.6mm的范围内,且小于0.3mm;第二搭接量y为0.4mm,不在0.5mm至1.0mm的范围内,且小于0.5mm;第一搭接率X为25%,不在37.5%至75%范围内,且小于37.5%;第二搭接率Y为26.7%,不在33.3%至66.6%范围内,且小于33.3%;第一压缩量m为0.15mm,不在0.2mm至0.5mm的范围内,且小于0.2mm;第二压缩量n为0.2mm,不在0.33mm至0.66mm范围内,且小于0.33mm;第一压缩率α为6%,不在8%至20%范围内,且小于8%;第二压缩率β为16%,不在30%至60%范围内,且小于30%;因此,x、y、X、Y、m、n、α和β取值过小,氦检测试和渗透剂测试未通过,并且,对电池顶盖拆解后,密封圈4压缩处形变可复原。
在比较例6中,第一搭接量x为0.8mm,不在0.3mm至0.6mm的范围内,且大于0.6mm;第二搭接量y为1.2mm,不在0.5mm至1.0mm的范围内,且大于1.0mm;第一搭接率X为81.3%,不在37.5%至75%范围内,且大于75%;第二搭接率Y为80%,不在33.3%至66.6%范围内,且大于66.6%;因此,x、y、X、Y取值过大,虽然氦检测试和渗透剂测试均通过,但是在对电池顶盖拆解后,密封圈4压缩处形变不可复原,塑性强度降低,并且密封圈4重量较大,会导致电池顶盖重量较大。
在比较例7中,第一压缩量m为0.8mm,不在0.2mm至0.5mm的范围内,且大于0.5mm;第二压缩量n为1.2mm,不在0.33mm至0.66mm范围内,且大于0.66mm;第一压缩率α为40%,不在8%至20%范围内,且大于20%;第二压缩率β为75%,不在30%至60%范围内,且大于60%;因此,m、n、α和β取值过大,虽然氦检测试和渗透剂测试均通过,但是在对电池顶盖拆解后,密封圈4压缩处形变不可复原,塑性强度降低,并且密封圈4重量较大,会导致电池顶盖重量较大。
在比较例8中,第一搭接量x为0.7mm,不在0.3mm至0.6mm的范围内,且大于0.6mm;第二搭接量y为1.1mm,不在0.5mm至1.0mm的范围内,且大于1.0mm;第一搭接率X为87.7%,不在37.5%至75%范围内,且大于75%;第二搭接率Y为73.3%,不在33.3%至66.6%范围内,且大于66.6%;第一压缩量m为0.8mm,不在0.2mm至0.5mm的范围内,且大于0.5mm;第二压缩量n为1.2mm,不在0.33mm至0.66mm范围内,且大于0.66mm;第一压缩率α为40%,不在8%至20%范围内,且大于20%;第二压缩率β为75%,不在30%至60%范围内,且大于60%;因此,x、y、X、Y、m、n、α和β取值过大,虽然氦检测试和渗透剂测试均通过,但是在对电池顶盖拆解后,密封圈4压缩处形变不可复原,塑性强度降低,并且密封圈4重量较大,会导致电池顶盖重量较大。需要说明的是,氦检测试是指使用氦质谱仪对电池顶盖的气密性进行检测,测试要求为电池顶盖的极柱组件2处,从内向外以及从外向内均在1.2MPa气压下持续30s,氦检实测漏率小于1×10-7Pa·m3/s则满足密封要求。
需要说明的是,渗透剂测试的操作步骤为清洗-渗透-显像,具体的,用清洗剂将电池顶盖表面的污渍清洗干净,放置5min至10min待电池顶盖表面干燥后,施加渗透剂,喷嘴距离电池顶盖表面20mm至30mm,渗透时间一般为5min至15min,保持电池顶盖表面被渗透剂充分湿润,将显像剂充分摇匀后,对电池顶盖保持300mm距离均匀喷涂,喷涂显像剂后,拆解电池顶盖,即可进行观察。密封圈4处未发现渗透剂残留,则说明渗透剂测试通过。
需要说明的是,在上述实施例中比较例中,A的理论设计值为11.1mm,B的理论设计值为13.0mm,a的理论设计值为10.3mm,b的理论设计值为11.5mm,C的理论设计值为2.45mm,D的理论设计值为1.1mm,c的理论设计值为2.15mm,d的理论设计值为0.65mm。
值得说明的是,电池外壳可以为方形电池外壳,或者是刀片电池外壳等。
表1 实施例实验结果(单位:mm)
表2 比较例试验结果(单位:mm)
根据本发明的实施例,另一方面,还提供了一种电池,包括上述的电池外壳。电池还包括电芯,电芯位于电池外壳内,电芯与极柱组件2电性连接。
值得说明的是,电池可以为动力电池,也可以为储能电池。
值得说明的是,电池可以为方形电池或者是刀片电池等。
根据本发明的实施例,再一方面,还提供了一种电池模组,包括上述的电池。
根据本发明的实施例,又一方面,还提供了一种电池包,包括上述的电池模组。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (9)
1.一种电池外壳,其特征在于,包括:
主体,开设有极柱孔;
极柱组件,贯穿所述极柱孔设置,所述极柱组件包括极柱本体;
第一绝缘件,设置于所述主体所述极柱组件之间;
密封圈,对应所述极柱孔设置,所述密封圈压缩设置于所述主体和所述极柱组件之间以及所述第一绝缘件和所述极柱组件之间;所述第一绝缘件与所述密封圈的第一搭接量x的范围为0.3mm至0.6mm,所述主体与所述密封圈的第二搭接量y的范围为0.5mm至1.0mm;所述第一绝缘件对所述密封圈的第一压缩量m的范围为0.2mm至0.5mm,所述主体对所述密封圈的第二压缩量n的范围为0.33mm至0.66mm;所述第一绝缘件对所述密封圈的第一压缩率α的范围为8%至20%,所述主体对所述密封圈的第二压缩率β的范围为30%至60%;所述密封圈的上层外径为A,所述密封圈的下层外径为B,与所述密封圈相对应的所述极柱本体的直径为O;所述第一绝缘件与所述密封圈的上层的第一搭接率X=x/(A/2-O/2),第一搭接率X的范围为37.5%至75%;所述主体与所述密封圈的下层的第二搭接率Y=y/(B/2-O/2),第二搭接率Y的范围为33.3%至66.6%。
2.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述密封圈同时与所述第一绝缘件和所述主体搭接,所述第二搭接量y大于或等于第一搭接量x。
3.根据权利要求1或2所述的电池外壳,其特征在于,所述主体包括壳体和/或盖板,所述极柱孔开设于所述壳体和/或所述盖板上。
4.根据权利要求1或2所述的电池外壳,其特征在于,所述极柱本体贯穿所述极柱孔设置,所述第一绝缘件开设有允许所述极柱本体贯穿的第一贯穿孔。
5.根据权利要求4所述的电池外壳,其特征在于,所述电池外壳还包括第二绝缘件,所述第二绝缘件开设有允许所述极柱本体贯穿的第二贯穿孔,所述第二绝缘件设置于所述主体的下表面和所述极柱本体之间;和/或,
所述密封圈为若干层结构,所述密封圈的位于上层的一层与所述第一绝缘件对应设置,所述密封圈的位于下层的另一层与所述主体对应设置。
6.根据权利要求5所述的电池外壳,其特征在于,所述第一贯穿孔的孔壁相对于所述极柱孔的孔壁靠近所述极柱本体设置,以使所述第一绝缘件朝向所述极柱本体延伸出所述主体,所述第一绝缘件延伸出所述主体的部分按压所述密封圈;和/或,所述极柱孔的孔壁相对于所述第二贯穿孔的孔壁靠近所述极柱本体设置,以使所述主体朝向所述极柱本体延伸出所述第二绝缘件,所述主体延伸出所述第二绝缘件的部分按压所述密封圈。
7.根据权利要求5所述的电池外壳,其特征在于,所述第一贯穿孔的孔径为a,所述极柱孔的孔径为b,满足x=A/2-a/2,y=B/2-b/2。
8.根据权利要求7所述的电池外壳,其特征在于,所述密封圈的上层高度为C,所述密封圈的下层高度为D,所述第一绝缘件的下表面到所述密封圈的下表面的距离为c,所述主体的下表面到所述密封圈的下表面的距离为d,满足m=C-c,n=D-d,α=m/C,β=n/D。
9.一种电池,其特征在于,包括权利要求1至8中任一项所述的电池外壳。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311670353.8A CN117374492B (zh) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | 电池外壳及电池 |
| PCT/CN2024/137513 WO2025119348A1 (zh) | 2023-12-07 | 2024-12-06 | 电池外壳及电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311670353.8A CN117374492B (zh) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | 电池外壳及电池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117374492A CN117374492A (zh) | 2024-01-09 |
| CN117374492B true CN117374492B (zh) | 2024-02-09 |
Family
ID=89400640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311670353.8A Active CN117374492B (zh) | 2023-12-07 | 2023-12-07 | 电池外壳及电池 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117374492B (zh) |
| WO (1) | WO2025119348A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117374492B (zh) * | 2023-12-07 | 2024-02-09 | 蜂巢能源科技股份有限公司 | 电池外壳及电池 |
| CN118315744B (zh) * | 2024-06-07 | 2024-08-20 | 蜂巢能源科技股份有限公司 | 电池盖板及电池 |
| CN118380628B (zh) * | 2024-06-21 | 2024-11-29 | 蜂巢能源科技股份有限公司 | 一种单体电池及电池包 |
| CN118888943B (zh) * | 2024-09-29 | 2025-03-18 | 蜂巢能源科技股份有限公司 | 盖板组件及电芯 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN216354485U (zh) * | 2021-11-15 | 2022-04-19 | 蜂巢能源科技有限公司 | 用于电池盖的密封圈及具有其的电池盖、电池模组 |
| CN217589153U (zh) * | 2022-05-19 | 2022-10-14 | 湖北亿纬动力有限公司 | 壳体组件和电池 |
| CN219476835U (zh) * | 2023-02-28 | 2023-08-04 | 中创新航科技股份有限公司 | 电池及电池组 |
| CN219534796U (zh) * | 2023-02-08 | 2023-08-15 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池单体、电池及用电设备 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN217589184U (zh) * | 2022-07-21 | 2022-10-14 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 端盖组件、电池单体、电池及用电装置 |
| CN219832837U (zh) * | 2023-05-24 | 2023-10-13 | 蜂巢能源科技股份有限公司 | 电池盖板和电池 |
| CN117374491B (zh) * | 2023-12-07 | 2024-02-20 | 蜂巢能源科技股份有限公司 | 电池及用电设备 |
| CN117374492B (zh) * | 2023-12-07 | 2024-02-09 | 蜂巢能源科技股份有限公司 | 电池外壳及电池 |
-
2023
- 2023-12-07 CN CN202311670353.8A patent/CN117374492B/zh active Active
-
2024
- 2024-12-06 WO PCT/CN2024/137513 patent/WO2025119348A1/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN216354485U (zh) * | 2021-11-15 | 2022-04-19 | 蜂巢能源科技有限公司 | 用于电池盖的密封圈及具有其的电池盖、电池模组 |
| WO2023082689A1 (zh) * | 2021-11-15 | 2023-05-19 | 蜂巢能源科技股份有限公司 | 用于电池盖的密封圈及具有其的电池盖、电池模组 |
| CN217589153U (zh) * | 2022-05-19 | 2022-10-14 | 湖北亿纬动力有限公司 | 壳体组件和电池 |
| CN219534796U (zh) * | 2023-02-08 | 2023-08-15 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池单体、电池及用电设备 |
| CN219476835U (zh) * | 2023-02-28 | 2023-08-04 | 中创新航科技股份有限公司 | 电池及电池组 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117374492A (zh) | 2024-01-09 |
| WO2025119348A1 (zh) | 2025-06-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN117374492B (zh) | 电池外壳及电池 | |
| CN117374491B (zh) | 电池及用电设备 | |
| KR100876254B1 (ko) | 파우치형 이차전지 | |
| CN205211804U (zh) | 一种电池密封装置 | |
| CN209447944U (zh) | 一种电池单体组件、电池模块及电池包 | |
| WO2018157559A1 (zh) | 电池模组 | |
| CN209183628U (zh) | 二次电池及其极片 | |
| WO2020083278A1 (zh) | 集流构件、二次电池和二次电池的制造方法 | |
| CN106410071A (zh) | 一种新型卷绕式纽扣电池 | |
| CN210110860U (zh) | 顶盖组件与二次电池 | |
| WO2024098898A1 (zh) | 电芯及用电设备 | |
| CN118867509A (zh) | 电池盖板及电池 | |
| CN209401752U (zh) | 电极组件和二次电池 | |
| CN117878497A (zh) | 电池盖板结构和锂电池 | |
| WO2023226518A1 (zh) | 电池和电子设备 | |
| CN108922994A (zh) | 一种高能量密度锂电池的电池壳体 | |
| CN112103410A (zh) | 柔性电池 | |
| CN104681752A (zh) | 一种圆柱形锂电池 | |
| CN211376846U (zh) | 储能装置 | |
| CN220021551U (zh) | 极柱保护配件 | |
| CN223566736U (zh) | 一种电池以及电子设备 | |
| CN221978141U (zh) | 盖板组件及扣式电池 | |
| CN207082581U (zh) | 一种动力电池烟雾扩散装置 | |
| CN213212179U (zh) | 一种以Ni-Cu膜为基底的压电陶瓷频率元器件芯片 | |
| CN221861783U (zh) | 一种具有绝缘密封结构的盖板组件及电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |