CN207398188U - 壳体及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种壳体及电池，壳体具有：绝缘内层，形成中空内腔；中间阻隔层，包覆在绝缘内层的外侧；以及保护外层，包覆在中间阻隔层的外侧。绝缘内层和保护外层中的至少一个在轴向两端中的至少一端延伸并超出中间阻隔层、且围成壳体的环形开口部，环形开口部连通于中空内腔。当壳体应用于电池中时，壳体的各环形开口部套设并直接固定于一个塑料盖板，此时若采用激光焊接方式将各环形开口部焊接于一个塑料盖板时，由于激光无需穿透中间阻隔层，因而使用较小功率的激光即可实现壳体与电池的塑料盖板之间的焊接。

Description

壳体及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种壳体及电池。

背景技术

图16是现有技术中的电池的盖板与壳体的连接示意图。其中，壳体2具有：绝缘内层21，形成中空内腔T1；中间阻隔层22，包覆在绝缘内层21的外侧；以及保护外层23，包覆在中间阻隔层22的外侧；盖板1固定连接于壳体2。由于盖板1、绝缘内层21和保护外层23通常采用塑料材料制成，而中间阻隔层22一般采用金属材料制成，因而当盖板1激光焊接于壳体2的绝缘内层21上时，由于焊接区域(即图16中的虚线矩形框部分)由绝缘内层21、中间阻隔层22和保护外层23一起形成，激光需要穿透保护外层23和中间阻隔层22才可实现焊接，因而需要使用较大功率的激光。

同时由于塑料焊接需要的激光功率与金属焊接需要的激光功率差异比较大，塑料焊接需要的激光功率只要小于100W即可，而金属焊接需要的激光功率却在500W以上，因而当使用较大功率的激光进行焊接时会使得焊接区域的绝缘内层21和保护外层23以及盖板1的对应部分溶解掉，从而无法完成焊接。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的一个目的在于提供一种壳体及电池，当壳体应用于电池中时，易于实现壳体与电池的塑料盖板之间的焊接。

为了实现上述目的，在第一方面，本实用新型提供了一种壳体，其具有：绝缘内层，形成中空内腔；中间阻隔层，包覆在绝缘内层的外侧；以及保护外层，包覆在中间阻隔层的外侧。其中，绝缘内层和保护外层中的至少一个在轴向两端中的至少一端延伸并超出中间阻隔层、且围成壳体的环形开口部，环形开口部连通于中空内腔。

在第二方面，本实用新型提供了一种电池，其包括塑料盖板以及本实用新型第一方面所述的壳体，壳体的各环形开口部套设并直接固定于一个塑料盖板。

本实用新型的有益效果如下：

在根据本实用新型的壳体中，由于绝缘内层和保护外层中的至少一个在轴向两端中的至少一端延伸并超出中间阻隔层、且围成壳体的环形开口部，当其应用于电池中时，壳体的各环形开口部套设并直接固定于一个塑料盖板，此时若采用激光焊接方式将各环形开口部焊接于一个塑料盖板时，由于激光无需穿透中间阻隔层，因而使用较小功率的激光即可实现壳体与电池的塑料盖板之间的焊接。

附图说明

图1是根据本实用新型第一种类型的壳体的立体图，其中为了清楚起见，截去了一部分。

图2是图1中的圆圈部分的放大图。

图3是根据本实用新型第二种类型的壳体的立体图，其中为了清楚起见，截去了一部分。

图4是图3中的圆圈部分的放大图。

图5是根据本实用新型第三种类型的壳体的立体图，其中为了清楚起见，截去了一部分。

图6是图5中的圆圈部分的放大图。

图7是根据本实用新型第四种类型的壳体的立体图，其中为了清楚起见，截去了一部分。

图8是图7中的圆圈部分的放大图。

图9是根据本实用新型第五种类型的壳体的立体图，其中为了清楚起见，截去了一部分。

图10是图9中的圆圈部分的放大图。

图11是根据本实用新型的电池的立体分解图。

图12是图11的装配图，其中为了清楚起见，截去了一部分。

图13是图12中的圆圈部分的放大图。

图14是图11的变形例。

图15是图14中的塑料盖板的立体图。

图16是现有技术中的电池的盖板与壳体的连接示意图。

其中，附图标记说明如下：

1塑料盖板 T1中空内腔

11主体部 T2环形开口部

12盖部 3电极组件

13凹槽 31第一极耳

2壳体 32第二极耳

21绝缘内层 4第一极柱

22中间阻隔层 5第二极柱

23保护外层 A轴向

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本实用新型的壳体及电池。

首先说明本实用新型第一方面的壳体2。

参照图1至图10，根据本实用新型的壳体2具有：绝缘内层21，形成中空内腔T1；中间阻隔层22，包覆在绝缘内层21的外侧；以及保护外层23，包覆在中间阻隔层22的外侧。其中，绝缘内层21和保护外层23中的至少一个在轴向A两端中的至少一端延伸并超出中间阻隔层22、且围成壳体2的环形开口部T2，环形开口部T2连通于中空内腔T1。

在根据本实用新型的壳体2中，由于绝缘内层21和保护外层23中的至少一个在轴向A两端中的至少一端延伸并超出中间阻隔层22、且围成壳体2的环形开口部T2，当其应用于电池中时，壳体2的各环形开口部T2套设并直接固定于一个塑料盖板1，此时若采用激光焊接方式将各环形开口部T2焊接于一个塑料盖板1时，由于激光无需穿透中间阻隔层22，因而使用较小功率的激光即可实现壳体2与电池的塑料盖板1之间的焊接。

在根据本实用新型的壳体2中，壳体2主要有五种类型，现分别说明如下。

对于第一种类型的壳体2，参照图1和图2，壳体2的保护外层23在轴向A两端中的至少一端延伸并超出中间阻隔层22和绝缘内层21，且保护外层23在轴向A的对应端延伸并超出中间阻隔层22和绝缘内层21的部分围成壳体2的环形开口部T2，环形开口部T2连通于中空内腔T1。

在第一种类型的壳体2中，由于保护外层23在轴向A的对应端延伸并超出中间阻隔层22和绝缘内层21的部分围成壳体2的环形开口部T2，当其应用于电池中时，壳体2的各环形开口部T2套设并直接固定于一个塑料盖板1，此时若采用激光焊接方式将各环形开口部T2焊接于一个塑料盖板1时，由于激光无需穿透中间阻隔层22，仅需穿透保护外层23即可，因而使用较小功率的激光即可实现壳体2与电池的塑料盖板1之间的焊接。

第一种类型的壳体2的绝缘内层21、中间阻隔层22和保护外层23可均为矩形状，具体制作工艺如下：首先对中间阻隔层22进行表面处理；然后沿中间阻隔层22的厚度方向将绝缘内层21和保护外层23分别放置在中间阻隔层22的两侧并进行粘接连接，其中绝缘内层21和中间阻隔层22的四边对应齐平，而保护外层23的至少一个边超过中间阻隔层22的对应的边；其次将粘接在一起的三层沿垂直于保护外层23的超过中间阻隔层22的边的方向进行多次弯折；最后将弯折后相对的两个边进行热封处理，从而形成壳体2，此时保护外层23的超过中间阻隔层22的部分围成壳体2的环形开口部T2。

在第一种类型的壳体2中，当保护外层23仅在轴向A一端延伸并超出中间阻隔层22和绝缘内层21时，环形开口部T2在数量上为一个；当保护外层23在轴向A两端的各端均延伸并超出中间阻隔层22和绝缘内层21时，环形开口部T2在数量上为两个。

对于第二种类型的壳体2，参照图3和图4，壳体2的绝缘内层21在轴向A两端中的至少一端延伸并超出中间阻隔层22和保护外层23，且绝缘内层21在轴向A的对应端延伸并超出中间阻隔层22和保护外层23的部分围成壳体2的环形开口部T2，环形开口部T2连通于中空内腔T1。

在第二种类型的壳体2中，由于绝缘内层21在轴向A的对应端延伸并超出中间阻隔层22和保护外层23的部分围成壳体2的环形开口部T2，当其应用于电池中时，壳体2的各环形开口部T2套设并直接固定于一个塑料盖板1，此时若采用激光焊接方式将各环形开口部T2焊接于一个塑料盖板1时，由于激光无需穿透中间阻隔层22，仅需穿透绝缘内层21即可，因而使用较小功率的激光即可实现壳体2与电池的塑料盖板1之间的焊接。

第二种类型的壳体2的绝缘内层21、中间阻隔层22和保护外层23可均为矩形状，具体制作工艺如下：首先对中间阻隔层22进行表面处理；然后沿中间阻隔层22的厚度方向将绝缘内层21和保护外层23分别放置在中间阻隔层22的两侧并进行粘接连接，其中保护外层23和中间阻隔层22的四边对应齐平，而绝缘内层21的至少一个边超过中间阻隔层22的对应的边；其次将粘接在一起的三层沿垂直于绝缘内层21的超过中间阻隔层22的边的方向进行多次弯折；最后将弯折后相对的两个边进行热封处理，从而形成壳体2，此时绝缘内层21的超过中间阻隔层22的部分围成壳体2的环形开口部T2。

在第二种类型的壳体2中，当绝缘内层21仅在轴向A一端延伸并超出中间阻隔层22和保护外层23时，环形开口部T2在数量上为一个；当绝缘内层21在轴向A两端的各端均延伸并超出中间阻隔层22和保护外层23时，环形开口部T2在数量上为两个。

对于第三种类型的壳体2，参照图5和图6，壳体2的保护外层23和绝缘内层21在轴向A两端中的至少一端延伸并超出中间阻隔层22，绝缘内层21在轴向A的对应端延伸并超出中间阻隔层22的部分热熔于中间阻隔层22上，而保护外层23在轴向A的对应端延伸并超出中间阻隔层22的部分围成壳体2的环形开口部T2，环形开口部T2连通于中空内腔T1。

在第三种类型的壳体2中，由于保护外层23在轴向A的对应端延伸并超出中间阻隔层22的部分围成壳体2的环形开口部T2，当其应用于电池中时，壳体2的各环形开口部T2套设并直接固定于一个塑料盖板1，此时若采用激光焊接方式将各环形开口部T2焊接于一个塑料盖板1时，由于激光无需穿透中间阻隔层22，仅需穿透保护外层23即可，因而使用较小功率的激光即可实现壳体2与电池的塑料盖板1之间的焊接。同时由于绝缘内层21在轴向A的对应端延伸并超出中间阻隔层22的部分热熔于中间阻隔层22上，从而防止了中间阻隔层22被电池内部的电解液浸蚀。

第三种类型的壳体2的绝缘内层21、中间阻隔层22和保护外层23可均为矩形状，具体制作工艺如下：首先对中间阻隔层22进行表面处理；然后沿中间阻隔层22的厚度方向将绝缘内层21和保护外层23分别放置在中间阻隔层22的两侧并进行粘接连接，其中保护外层23的至少一个边超过中间阻隔层22的对应的边，且绝缘内层21也超过中间阻隔层22的该对应的边；其次将粘接在一起的三层沿垂直于保护外层23的超过中间阻隔层22的边的方向进行多次弯折；最后将弯折后相对的两个边进行热封处理，同时将绝缘内层21的超出中间阻隔层22的部分热熔于中间阻隔层22上，从而形成壳体2，此时保护外层23的超过中间阻隔层22的部分围成壳体2的环形开口部T2。

在第三种类型的壳体2中，当保护外层23和绝缘内层21仅在轴向A一端延伸并超出中间阻隔层22时，环形开口部T2在数量上为一个；当保护外层23和绝缘内层21在轴向A两端的各端均延伸并超出中间阻隔层22时，环形开口部T2在数量上为两个。

对于第四种类型的壳体2，参照图7和图8，壳体2的保护外层23和绝缘内层21在轴向A两端中的至少一端延伸并超出中间阻隔层22，保护外层23在轴向A的对应端延伸并超出中间阻隔层22的部分热熔于中间阻隔层22上，而绝缘内层21在轴向A的对应端延伸并超出中间阻隔层22的部分围成壳体2的环形开口部T2，环形开口部T2连通于中空内腔T1。

在第四种类型的壳体2中，由于绝缘内层21在轴向A的对应端延伸并超出中间阻隔层22的部分围成壳体2的环形开口部T2，当其应用于电池中时，壳体2的各环形开口部T2套设并直接固定于一个塑料盖板1，此时若采用激光焊接方式将各环形开口部T2焊接于一个塑料盖板1时，由于激光无需穿透中间阻隔层22，仅需穿透保护外层23即可，因而使用较小功率的激光即可实现壳体2与电池的塑料盖板1之间的焊接。同时由于保护外层23在轴向A的对应端延伸并超出中间阻隔层22的部分热熔于中间阻隔层22上，从而避免了中间阻隔层22与电池外部的空气、水、灰尘等接触。

第四种类型的壳体2的绝缘内层21、中间阻隔层22和保护外层23可均为矩形状，具体制作工艺如下：首先对中间阻隔层22进行表面处理；然后沿中间阻隔层22的厚度方向将绝缘内层21和保护外层23分别放置在中间阻隔层22的两侧并进行粘接连接，其中绝缘内层21的至少一个边超过中间阻隔层22的对应的边，且保护外层23也超过中间阻隔层22的该对应的边；其次将粘接在一起的三层沿垂直于绝缘内层21的超过中间阻隔层22的边的方向进行多次弯折；最后将弯折后相对的两个边进行热封处理，同时将保护外层23的超出中间阻隔层22的部分热熔于中间阻隔层22上，从而形成壳体2，此时绝缘内层21的超过中间阻隔层22的部分围成壳体2的环形开口部T2。

在第四种类型的壳体2中，当保护外层23和绝缘内层21仅在轴向A一端延伸并超出中间阻隔层22时，环形开口部T2在数量上为一个；当保护外层23和绝缘内层21在轴向A两端的各端均延伸并超出中间阻隔层22时，环形开口部T2在数量上为两个。

对于第五种类型的壳体2，参照图9和图10，壳体2具有：绝缘内层21，形成中空内腔T1；中间阻隔层22，包覆在绝缘内层21的外侧；以及保护外层23，包覆在中间阻隔层22的外侧。其中，保护外层23和绝缘内层21在轴向A两端中的至少一端延伸并超出中间阻隔层22，且保护外层23和绝缘内层21在轴向A的对应端延伸并均超出中间阻隔层22的部分热熔在一起并围成壳体2的环形开口部T2，环形开口部T2连通于中空内腔T1。

在第五种类型的壳体2中，由于保护外层23和绝缘内层21在轴向A的对应端延伸并超出中间阻隔层22的部分围成壳体2的环形开口部T2，当其应用于电池中时，壳体2的各环形开口部T2套设并直接固定于一个塑料盖板1，此时若采用激光焊接方式将各环形开口部T2焊接于一个塑料盖板1时，由于激光无需穿透中间阻隔层22，仅需穿透保护外层23即可，因而使用较小功率的激光即可实现壳体2与电池的塑料盖板1之间的焊接。同时由于保护外层23和绝缘内层21在轴向A的对应端延伸并均超出中间阻隔层22的部分热熔在一起，从而防止了中间阻隔层22被电池内部的电解液浸蚀，也避免了中间阻隔层22与电池外部的空气、水、灰尘等接触。

第五种类型的壳体2的绝缘内层21、中间阻隔层22和保护外层23可均为矩形状，具体制作工艺如下：首先对中间阻隔层22进行表面处理；然后沿中间阻隔层22的厚度方向将绝缘内层21和保护外层23分别放置在中间阻隔层22的两侧并进行粘接连接，其中保护外层23的至少一个边超过中间阻隔层22的对应的边，且绝缘内层21也超过中间阻隔层22的该对应的边；其次将粘接在一起的三层沿垂直于保护外层23的超过中间阻隔层22的边的方向进行多次弯折；最后将弯折后相对的两个边进行热封处理，同时将保护外层23和绝缘内层21的超出中间阻隔层22的部分热熔在一起，从而形成壳体2，此时保护外层23和绝缘内层21的超过中间阻隔层22的部分围成壳体2的环形开口部T2。

在第五种类型的壳体2中，当保护外层23和绝缘内层21仅在轴向A一端延伸并超出中间阻隔层22时，环形开口部T2在数量上为一个；当保护外层23和绝缘内层21在轴向A两端的各端均延伸并超出中间阻隔层22时，环形开口部T2在数量上为两个。

最后补充说明的是，在上述五种类型的壳体2的成型过程中，由于省去了冲坑工艺，相应地减少了工序、降低了成本。当各种类型的壳体2应用于电池中时，由于壳体2在成型过程中无需冲坑，因而在形成中空内腔T1时，不会受到绝缘内层21、中间阻隔层22和保护外层23的厚度的限制，因此易于形成较大空间的中空内腔T1，进而可以用于制作大尺寸的电池。

上述各种类型的壳体2的绝缘内层21可由绝缘材料制成，如高分子绝缘材料或非金属绝缘材料；中间阻隔层22可由金属材料制成；保护外层23可由热塑性材料制成，优选激光透过率处于10％～99％之间的热塑性材料。具体地，壳体2可由铝塑膜制成。

在制作过程中，各种类型的壳体2的绝缘内层21的厚度、中间阻隔层22的厚度以及保护外层23的厚度可均处于0.01mm～2mm之间。

然后说明本实用新型第二方面的电池。

参照图11至图15，根据本实用新型第二方面的电池包括塑料盖板1；以及根据本实用新型第一方面所述的壳体2，壳体2的各环形开口部T2套设并直接固定于一个塑料盖板1。

在根据本实用新型的电池中，壳体2的各环形开口部T2套设并直接固定于一个塑料盖板1，此时若采用激光焊接方式将各环形开口部T2焊接于一个塑料盖板1时，由于激光无需穿透壳体2的中间阻隔层22，因而使用较小功率的激光即可实现壳体2与电池的塑料盖板1之间的焊接。当然壳体2的各环形开口部T2与塑料盖板1之间的固定连接方式不仅限于激光焊接，还可采用红外线焊接、超声焊接或金属丝加热焊接等。

参照图13和图15，各塑料盖板1可具有：主体部11，处于壳体2的环形开口部T2中，且主体部11的外表面固定连接环形开口部T2的内表面；以及盖部12，形成于主体部11的轴向A外侧并在与轴向A垂直的方向上突出于主体部11以止挡在环形开口部T2上。

参照图11和图12，电池可包括：电极组件3，收容于壳体2的中空内腔T1，电极组件3具有位于轴向A相反两侧的第一极耳31和第二极耳32。壳体2的轴向A两端分别有一个环形开口部T2，相应地，塑料盖板1为两个。电池还可包括：第一极柱4，固定设置于其中一个塑料盖板1并电连接于电极组件3的第一极耳31；以及第二极柱5，固定设置于另一个塑料盖板1并电连接于电极组件3的第二极耳32。

进一步参照图11，各塑料盖板1还具有收容第一极耳31和第二极耳32中的对应一个的凹槽13，第一极耳31和第二极耳32中的一个在凹槽13内电连接于第一极柱4和第二极柱5中的对应一个。

参照图14，电池可包括：电极组件3，收容于壳体2的中空内腔T1，电极组件3具有位于轴向A同一侧的第一极耳31和第二极耳32。壳体2的轴向A两端的其中一端有环形开口部T2，相应地，塑料盖板1为一个。电池还可包括：第一极柱4，固定设置于塑料盖板1并电连接于电极组件3的第一极耳31；以及第二极柱5，固定设置于塑料盖板1并电连接于电极组件3的第二极耳32。

进一步参照图14，塑料盖板1还具有分别收容第一极耳31和第二极耳32的两个凹槽13，第一极耳31在对应的凹槽13内电连接于第一极柱4，第二极耳32在对应的凹槽13内电连接于第二极柱5。

在根据本实用新型的电池中，电极组件3可为卷绕式电极组件。

Claims (11)

1.一种壳体(2)，具有：

绝缘内层(21)，形成中空内腔(T1)；

中间阻隔层(22)，包覆在绝缘内层(21)的外侧；以及

保护外层(23)，包覆在中间阻隔层(22)的外侧；

其特征在于，绝缘内层(21)和保护外层(23)中的至少一个在轴向(A)两端中的至少一端延伸并超出中间阻隔层(22)、且围成壳体(2)的环形开口部(T2)，环形开口部(T2)连通于中空内腔(T1)。

2.根据权利要求1所述的壳体(2)，其特征在于，

保护外层(23)在轴向(A)两端中的至少一端延伸并超出中间阻隔层(22)和绝缘内层(21)，且保护外层(23)在轴向(A)的对应端延伸并超出中间阻隔层(22)和绝缘内层(21)的部分围成壳体(2)的环形开口部(T2)，环形开口部(T2)连通于中空内腔(T1)。

3.根据权利要求1所述的壳体(2)，其特征在于，

绝缘内层(21)在轴向(A)两端中的至少一端延伸并超出中间阻隔层(22)和保护外层(23)，且绝缘内层(21)在轴向(A)的对应端延伸并超出中间阻隔层(22)和保护外层(23)的部分围成壳体(2)的环形开口部(T2)，环形开口部(T2)连通于中空内腔(T1)。

4.根据权利要求1所述的壳体(2)，其特征在于，

保护外层(23)和绝缘内层(21)在轴向(A)两端中的至少一端均延伸并超出中间阻隔层(22)，绝缘内层(21)在轴向(A)的对应端延伸并超出中间阻隔层(22)的部分热熔于中间阻隔层(22)上，而保护外层(23)在轴向(A)的对应端延伸并超出中间阻隔层(22)的部分围成壳体(2)的环形开口部(T2)，环形开口部(T2)连通于中空内腔(T1)。

5.根据权利要求1所述的壳体(2)，其特征在于，

保护外层(23)和绝缘内层(21)在轴向(A)两端中的至少一端延伸并超出中间阻隔层(22)，保护外层(23)在轴向(A)的对应端延伸并超出中间阻隔层(22)的部分热熔于中间阻隔层(22)上，而绝缘内层(21)在轴向(A)的对应端延伸并超出中间阻隔层(22)的部分围成壳体(2)的环形开口部(T2)，环形开口部(T2)连通于中空内腔(T1)。

6.根据权利要求1所述的壳体(2)，其特征在于，

保护外层(23)和绝缘内层(21)在轴向(A)两端中的至少一端延伸并超出中间阻隔层(22)，且保护外层(23)和绝缘内层(21)在轴向(A)的对应端延伸并均超出中间阻隔层(22)的部分热熔在一起并围成壳体(2)的环形开口部(T2)，环形开口部(T2)连通于中空内腔(T1)。

7.一种电池，包括塑料盖板(1)，其特征在于，电池还包括：根据权利要求1-6中任一项所述的壳体(2)，壳体(2)的各环形开口部(T2)套设并直接固定于一个塑料盖板(1)。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，

电池包括：电极组件(3)，收容于壳体(2)的中空内腔(T1)，电极组件(3)具有位于轴向(A)相反两侧的第一极耳(31)和第二极耳(32)；

壳体(2)的轴向(A)两端分别有一个环形开口部(T2)，相应地，塑料盖板(1)为两个；

电池还包括：

第一极柱(4)，固定设置于其中一个塑料盖板(1)并电连接于电极组件(3)的第一极耳(31)；以及

第二极柱(5)，固定设置于另一个塑料盖板(1)并电连接于电极组件(3)的第二极耳(32)。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，

各塑料盖板(1)还具有收容第一极耳(31)和第二极耳(32)中的对应一个的凹槽(13)，第一极耳(31)和第二极耳(32)中的一个在凹槽(13)内电连接于第一极柱(4)和第二极柱(5)中的对应一个。

10.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，

电池包括：电极组件(3)，收容于壳体(2)的中空内腔(T1)，电极组件(3)具有位于轴向(A)同一侧的第一极耳(31)和第二极耳(32)；

壳体(2)的轴向(A)两端的其中一端有环形开口部(T2)，相应地，塑料盖板(1)为一个；

电池还包括：

第一极柱(4)，固定设置于塑料盖板(1)并电连接于电极组件(3)的第一极耳(31)；以及

第二极柱(5)，固定设置于塑料盖板(1)并电连接于电极组件(3)的第二极耳(32)。

11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，

塑料盖板(1)还具有分别收容第一极耳(31)和第二极耳(32)的两个凹槽(13)，第一极耳(31)在对应的凹槽(13)内电连接于第一极柱(4)，第二极耳(32)在对应的凹槽(13)内电连接于第二极柱(5)。