CN201789003U - 电池用圆筒状壳体及具有该壳体的电池 - Google Patents

电池用圆筒状壳体及具有该壳体的电池 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种电池用圆筒状壳体，其特征在于，其一端是筒底，另一端是呈内缩状的口部，中间部是筒身，所述筒底、所述筒身和所述口部的纵向侧壁厚度相等，其中所述圆筒状壳体在所述口部的内外圆直径小于在所述筒底和所述筒身的内外圆直径。还提供另一种电池用圆筒状壳体，其特征在于，其一端是筒底，另一端是封口部，中间部是筒身，所述中间部和所述口部之间形成有一圈内凹的沟槽，其中所述筒底、所述筒身和所述封口部的纵向侧壁厚度相等，所述圆筒状壳体在所述封口部的外圆直径小于等于在所述筒底和所述中间部的外圆直径。以及还提供具有上述圆筒状壳体的电池。

Description

电池用圆筒状壳体及具有该壳体的电池
技术领域
本实用新型涉及电池用圆筒状壳体及具有该壳体的电池。
背景技术
随着电子产品的发展，特别是近年来移动、掌上电子产品的普及，电池如镍镉、镍氢、锂离子二次电池等因为其能进行重复充放电，使用方便，容量高，小巧便于携带等优点而得到迅猛发展。人们在使用过程中也对这些电池提出了更高的要求，如：高容量，高功率，高安全性等等。对电池的安全性等性能和相应的结构一直在进行各种研究。
专利文献CN200990396Y公开了一种电池外壳，具体地说是用冷轧不锈钢钢带通过拉伸、冲压而成的电池外壳，其包括圆筒状壳体，该圆筒状壳体的一端有筒底，另一端呈敞口状，其纵向各点的内圆直径相等，其结构特点是圆筒状壳体口部一端的那段外圆直径大于其它段的外圆直径。使用这种电池外壳，可防止封口部开裂、受损，避免电池漏液、爆炸等严重后果的发生。
二次电池(例如锂离子二次电池)一般包括金属外壳、封口板、引线、以及密封在由该金属外壳和封口板形成的密闭腔内的由正极板、绝缘纸、负极板卷成的电极群及浸润在该电极群里面的电解液。锂离子电池的装配工艺一般是这样的：正极板与负极板、绝缘纸通过卷绕工序卷绕成电极群，再通过插壳工序将电极群插入金属外壳内，然后经过底部点焊将电极群的负极引线与壳底连接，然后再进行口部缩径工序将壳体口部缩小，再经过沟入工序，在壳体上形成一圈内凹的圆环以起到固定群的作用，再注入电解液，再将引线另一端与封口板焊接，最后通过封口工序形成完整的电池。在现行的生产工艺中，壳体口部缩径工序极易出现毛刺现象，毛刺掉入壳体内部与电极群接触，导致后序OCV不良的产生，提高了生产不良率，也间接地提高了电池的制造成本。另一方面，若取消缩径工序来减少毛刺所产生的后序不良，则会导致沟入外径的偏大，从而增大电池的封口外径，影响电池的装配性。
图1(a)为现有技术的电池用圆筒状壳体沿高度方向的截面结构示意图。图1(b)为在图1(a)的圆筒状壳体组装成电池后的使用状态下沿高度方向的截面结构示意图。如图1(a)所示，在现有技术中，所采用的电池用圆筒状壳体在口部处的内外圆直径A与在筒底和筒身处的内外圆直径B相等，即A＝B。而且，在现行的生产工艺中，通常是通过插壳工序将电极群插入所述圆筒状壳体内，然后再进行口部缩径工序和沟入工序。但是，上述缩径工序易产生口部毛刺，毛刺掉入壳体内部与电极群接触，导致后序OCV不良的产生，而且缩径部分通常会发生厚度变厚或高度变高，导致电池最终的尺寸发生偏差。因此，为了避免上述情况的发生，在现有技术中也逐渐取消了缩径工序，但是这又带来了新的问题：如果壳体口部形状不变，缩径取消后，则导致封口后外径偏大，即如图1(b)所示，所述封口部的外圆直径C大于所述筒底和所述筒身的外圆直径D(即C＞D)，会影响电池的装配性。
本实用新型就是为了解决现有技术中所存在的上述问题而完成的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种制成电池后可解决电池封口外径偏大而影响电池装配的问题的电池用圆筒状壳体及具有该壳体的电池。为了达到上述目的，本实用新型的设计者经过精心的研究，得到了下述的技术方案。
首先，提供一种电池用圆筒状壳体，其特征在于，其一端是筒底，另一端是呈内缩状的口部，中间部是筒身，其中所述筒底、所述筒身和所述口部的纵向侧壁厚度相等，所述圆筒状壳体在所述口部的内外圆直径小于在所述筒底和所述筒身的内外圆直径。其中，所述口部的缩进量优选为0.01～1mm。
根据所述圆筒状壳体，使用该壳体进行生产时，由于该壳体具有小口部结构，可以减小沟入工序后的外径，从而减小对后序的封口外径的影响，对电池装配起到了重要作用，又不会出现由于缩径而产生的毛刺问题。
其次，提供另一种电池用圆筒状壳体，其特征在于，其一端是筒底，另一端是封口部，中间部是筒身，所述筒身和所述封口部之间形成有一圈内凹的沟槽，其中所述筒底、所述筒身和所述封口部的纵向侧壁厚度相等，所述圆筒状壳体在所述封口部的外圆直径小于等于在所述筒底和所述筒身的外圆直径。
再者，提供一种电池，其特征在于，其具有所述电池用圆筒状壳体。
根据所述圆筒状壳体，改善了所述封口部，在电池封口后所述圆筒状壳体的外径未变大，这样保证了电池的装配性，又不会出现由于缩径而产生的毛刺问题。
附图说明
图1(a)为现有技术的电池用圆筒状壳体沿高度方向的截面结构示意图。
图1(b)为在图1(a)的圆筒状壳体组装成电池后的使用状态下沿高度方向的截面结构示意图。
图2为本实用新型的一种电池用圆筒状壳体沿高度方向的截面结构示意图。
图3为本实用新型的另一种电池用圆筒状壳体沿高度方向的截面结构示意图。
图4为图2的I部的放大截面结构示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。在附图中，为了简化说明，对具有实质上相同的功能的构成要件用同一参考符号表示。另外，本实用新型并不限于以下的实施方式。
图2为本实用新型的一种电池用圆筒状壳体沿高度方向的截面结构示意图。图4为图2的I部的放大截面结构示意图。
如图2所示，圆筒状壳体6的一端是筒底2，另一端是呈内缩状的口部5，中间部是筒身1，其中所述筒底2、所述筒身1和所述口部5的纵向侧壁厚度相等，所述圆筒状壳体6在所述口部5的内外圆直径A小于在所述筒底2和所述筒身1的内外圆直径B，即A＜B。所述圆筒状壳体6优选为金属材质例如冷轧不锈钢，通过拉伸、冲压以及卷绕而成的。所述筒底2、所述筒身1和所述口部5优选是一体成型的。如图4所示，所述呈内缩状的口部5的高度N根据电池品种的不同和电池沟入位置的不同而有所不同，通常为4～9mm。所述口部5的缩进量M根据电池品种不同和所使用的材质不同而有所不同，通常为0.01～1mm。当该圆筒状壳体6的壳口进行沟入后与插在壳口内的封口板进行预封口和封口，由于具有小口部结构，减小了沟入后外径，从而也减小了封口后的外径，解决了电池的装配性问题。
图3为本实用新型的另一种电池用圆筒状壳体沿高度方向的截面结构示意图。
如图3所示，电池用圆筒状壳体6的一端是筒底2，另一端是封口部5，中间部是筒身1，所述筒身1和所述封口部5之间形成有一圈内凹的沟槽4，其中所述筒底2、所述筒身1和所述封口部5的纵向侧壁厚度相等，所述圆筒状壳体6在所述封口部5的外圆直径C小于等于在所述筒底2和所述筒身1的外圆直径D，即C≤D。所述圆筒状壳体6优选为金属材质例如冷轧不锈钢，通过拉伸、冲压、卷绕以及沟入工序而成的。所述沟槽4是通过沟入工序形成的。所述封口部5的高度根据电池品种的不同和电池沟入位置的不同而有所不同，通常为3～4mm。所述圆筒状壳体6在所述封口部5的外圆直径C与所述圆筒状壳体6在所述筒底2和所述筒身1的外圆直径D的差值(即D-C)根据所使用的不同材质而定，通常为0～1mm。该圆筒状壳体6的壳口与插在壳口内的封口板3进行了封口，从而改善了所述封口部5。在电池封口后所述圆筒状壳体的外径未变大，这样保证了电池的装配性，又不会出现由于缩径而产生的毛刺问题。
图3也就是图2的圆筒状壳体在组装成电池后的使用状态下沿高度方向的截面结构示意图。其中所述电池可以为一次电池或二次电池，但优选为二次电池。其中二次电池的装配工艺是这样的：正极板与负极板、绝缘纸通过卷绕工序卷绕成电极群，再通过插壳工序将电极群插入图2所示的圆筒状壳体内，然后经过底部焊接(例如点焊)将电极群负极引线与壳底连接，然后经过沟入工序，在壳体上形成一圈内凹的沟槽4以起到固定电极群的作用，再注入电解液，再将引线另一端与封口板3焊接，最后通过封口工序形成完整的电池。
另外，在本实用新型中，所述二次电池优选为镍镉、镍氢或锂离子二次电池。
另外，上面所描述的是本实用新型的圆筒状壳体在单个电池中的使用情况，而该圆筒状壳体也适用于由两个以上电池通过串并联连接而成的电池组，圆筒状壳体在电池组中的使用方法与上述在单个电池中的使用方法相同。
本实用新型的其它优点和改进将是本领域技术人员容易想到的，因而本实用新型的范围不受上述典型的示例和具体的细节所限制。因此，在不背离由所附的权利要求书所定义的总的发明构思的精神或范围内，本实用新型可以进行各种变更和改进。

Claims (11)

1.一种电池用圆筒状壳体，其特征在于，其一端是筒底，另一端是呈内缩状的口部，中间部是筒身，其中所述筒底、所述筒身和所述口部的纵向侧壁厚度相等，所述圆筒状壳体在所述口部的内外圆直径小于在所述筒底和所述筒身的内外圆直径。
2.根据权利要求1所述的圆筒状壳体，其特征在于，所述圆筒状壳体为金属材质。
3.根据权利要求1或2所述的圆筒状壳体，其特征在于，所述筒底、所述筒身和所述口部是一体成型的。
4.根据权利要求1或2所述的圆筒状壳体，其特征在于，所述口部的高度为4～9mm。
5.根据权利要求1或2所述的圆筒状壳体，其特征在于，所述口部的缩进量为0.01～1mm。
6.一种电池用圆筒状壳体，其特征在于，其一端是筒底，另一端是封口部，中间部是筒身，所述筒身和所述封口部之间形成有一圈内凹的沟槽，其中所述筒底、所述筒身和所述封口部的纵向侧壁厚度相等，所述圆筒状壳体在所述封口部的外圆直径小于等于在所述筒底和所述中间部的外圆直径。
7.根据权利要求6所述的圆筒状壳体，其特征在于，所述圆筒状壳体为金属材质。
8.根据权利要求6或7所述的圆筒状壳体，其特征在于，所述封口部的高度为3～4mm。
9.一种电池，其特征在于，其具有权利要求1～8任一项中所述的圆筒状壳体。
10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池为二次电池。
11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，所述二次电池为镍镉、镍氢或锂离子二次电池。
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