CN207977385U - 一种锂离子电池及其外壳 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂离子电池及其外壳，其中外壳包括壳体，其内部设有容置腔与泄压槽。所述泄压槽设置在所述壳体的轴向方向的外侧壁上，向外侧壁内陷的深度由所述壳体端部位置沿轴向方向逐渐递减。所述壳体的内侧壁对应所述泄压槽的所在位置处无凸起或凹陷。通过在壳体轴向方向的外侧壁上设置泄压槽，并使其向外侧壁内陷的深度由所述壳体端部位置沿轴向方向逐渐递减，优势是在电池内部气压加大但又达不到泄压槽开启压力的情况下，电池底部不会出现形变造成电池鼓包异常或电池负极外极耳因外壳底部变形而引起脱焊。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池领域，特别是涉及一种锂离子电池及其外壳。
背景技术
锂离子电池因包括充电器在内的相关设备的故障和过分充电或其他使用不当等而随着化学反应在电池内部产生异常气体，电池内部压力过大，从而发生电池爆炸事故，其后果轻则损坏设备，重则伤人。因此当电池内部压力过大时，为便于气体外泄，防止电池爆炸事故，现有的技术采用方法有(1)在端部的盖体上设置泄压阀；(2)在壳体端部或底部刻槽以形成可以开启减压或泄压的薄弱环节；(3)在端部既设置泄压阀，同时在壳体端部或底部刻槽；然而，方法(1) 的安全阀结构复杂，成本高；方法(2)会破坏壳体端部或底部强度，质量均一性差；方法(3)因为增加了泄压阀，在电池内部气压加大但又达不到泄压阀开启压力的情况下，电池底部容易向外凸起变形，造成电池鼓包异常或电池负极外极耳底部变形而引起脱焊。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
实用新型内容
本实用新型目的在于提出一种锂离子电池及其外壳，以解决上述现有技术存在的防爆泄压不可靠的技术问题。
为此，本实用新型提出一种锂离子电池外壳，包括壳体，其内部设有容置腔；泄压槽，该泄压槽设置在所述壳体的轴向方向的外侧壁上，所述泄压槽向外侧壁内陷的深度由所述壳体端部位置沿轴向方向逐渐递减，所述壳体的内侧壁对应所述泄压槽的所在位置处无凸起或凹陷。
优选地，在一些实施例中，所述泄压槽的长度大于等于所述壳体轴线方向的长度总和的1/3，小于等于长度总和的2/3。
优选地，在一些实施例中，包括1个或多个阵列设置在所述外侧壁上的所述泄压槽
优选地，在一些实施例中，所述外侧壁为曲面，所述泄压槽开设在该曲面上。
此外，本实用新型还提出了一种锂离子电池，壳体，设有容置腔，该壳体轴向方向的外侧壁上设置有泄压槽，所述泄压槽向外侧壁内陷的深度由所述壳体端部位置沿轴向方向逐渐递减，所述壳体的内侧壁对应所述泄压槽的所在位置处无凸起或凹陷；正极端，包括锂离子电池上盖，所述锂离子电池上盖设置在所述壳体的一端；负极端，设置在所述壳体的另一端；卷芯，设置在所述壳体容置腔中，所述卷芯通过导箔条分别与所述正极端和负极端电连接。
优选地，在一些实施例中，所述锂离子电池上盖包括：极柱，用于传输电流；盖体，设有用于设置所述极柱的容置孔，所述容置孔设置有位于所述盖体外侧的第一阶梯孔和位于所述盖体内侧的第二阶梯孔；绝缘密封体，用于所述极柱与所述容置孔之间的封装，包括设置在所述第一阶梯孔的玻璃绝缘密封层，和设置在所述第二阶梯孔的陶瓷绝缘层，所述陶瓷绝缘层覆盖所述玻璃绝缘密封层。包括 1或多个阵列设置在所述外侧壁上的所述泄压槽。
优选地，在一些实施例中，所述陶瓷绝缘层外露的表面上设置有绝缘涂层。
本实用新型与现有技术对比的有益效果包括：通过在壳体轴向方向的外侧壁上设置泄压槽，并使其向外侧壁内陷的深度由所述壳体端部位置沿轴向方向逐渐递减，优势是在电池内部气压加大但又达不到泄压阀开启压力的情况下，电池底部不会出现形变造成电池鼓包异常或电池负极外极耳因底部变形而引起脱焊。
附图说明
图1是本实用新型具体实施方式的外壳立体结构示意图。
图2是本实用新型具体实施方式图1的俯视图。
图3是本实用新型具体实施方式图1的主视图。
图4是本实用新型具体实施方式图3的A-A方向剖视图。
图5是本实用新型具体实施方式图4的I区域局部放大示意图。
图6是本实用新型具体实施方式锂离子电池的全剖示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。
参照以下附图，将描述非限制性和非排他性的实施例，其中相同的附图标记表示相同的部件，除非另外特别说明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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实用新型实施例和简化描述，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实用新型的限制。
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该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1-5所示，本实施例提出一种锂离子电池外壳，包括壳体1，其内部设有容置腔2；泄压槽3，该泄压槽3设置在所述壳体1的轴向方向的外侧壁4上，所述泄压槽3向外侧壁4内陷的深度由所述壳体1端部5位置沿轴向方向逐渐递减，所述壳体1的内侧壁6对应所述泄压槽3的所在位置处无凸起或凹陷。
通过在壳体1轴向方向的外侧壁4上设置泄压槽3，并使其向外侧壁4内陷的深度由所述壳体1端部5位置沿轴向方向逐渐递减，优势是在电池内部气压加大但达又不到泄压阀开启压力的情况下，电池底部不会出现形变造成电池鼓包异常或电池负极外极耳因底部变形而引起脱焊。提高了电池底部或端部的质量均一性，均匀性好。在侧面开槽加工简单方便：侧面开槽加工工艺更简单方便，在拉伸外壳的时候可以一步成型，只要在外模成型段加上槽线就可以。
所述泄压槽3的长度大于等于所述壳体1轴线方向的长度总和的1/3，小于等于长度总和的2/3。这样设置能更好的提高锂离子电池的安全性能。
本实施例中，外侧壁4为圆柱面，即为曲面，曲面设置的上述形式，曲面开槽，可保证尽管破坏了结构，但强度也有保证，为了保证外侧壁4质量的均一性，泄压槽3成对设置在外侧壁4上，成对的所述泄压槽3相对所述壳体1轴线对称设置，这样可以保证受压均匀，防爆安全性好。
优选地，在本实施例的一些变通实施例中，包括1个或多个阵列设置在所述外侧壁4上的所述泄压槽3，多个泄压槽3可以是成对设置，本领域技术人员可以根据实际情况选择设置。
优选地，在本实施例的一些变通实施例中，所述外侧壁4为曲面，所述泄压槽3开设在该曲面上，其中曲面不局限于圆柱面，也可以其他曲面形式，本领域技术人员可以根据实际情况选择设置。
本实施例还提出了一种锂离子电池，如图6所示，包括壳体1，设有容置腔 2，该壳体1轴向方向的外侧壁上设置有泄压槽，所述泄压槽向外侧壁内陷的深度由所述壳体端部位置沿轴向方向逐渐递减，所述壳体1的内侧壁对应所述泄压槽的所在位置处无凸起或凹陷；正极端，包括锂离子电池上盖，所述锂离子电池上盖设置在所述壳体1的一端；负极端，设置在所述壳体1的另一端；卷芯7，设置在所述容置腔2中，所述卷芯7通过导箔条8分别与所述正极端和负极端电连接。
锂离子电池中，可以采用本实施例中上述的任一锂离子电池外壳作为锂离子电池的壳体1。
优选地，锂离子电池在本实施例的一些变通实施例中，所述锂离子电池上盖包括：包括极柱9，用于传输电流；盖体10，设有用于设置极柱9的容置孔，容置孔设置有位于盖体10外侧的第一阶梯孔和位于盖体10内侧的第二阶梯孔，本实施例，实际使用时，盖体10将设置在锂离子电池的壳体1一端，壳体1内部为用于设置卷芯和电解液的容置腔2，盖体10内侧朝向所述锂离子电池内侧的容置腔2，盖体10外侧朝向壳体1外部，在图中，盖体10内侧为附图的下侧，外侧为附图的上侧；绝缘密封体，用于极柱9与容置孔之间的封装，包括设置在第一阶梯孔的玻璃绝缘密封层11，和设置在第二阶梯孔的陶瓷绝缘层12，陶瓷绝缘层12覆盖玻璃绝缘密封层11。
由于设置了陶瓷绝缘层12来覆盖玻璃绝缘密封层11，可以防止锂电池电解液中的氢氟酸(HF)腐蚀玻璃绝缘密封层11，延缓及减轻了玻璃绝缘密封层11 的腐蚀粉化。
在本实施例的一些变通实施例中，第二阶梯孔的直径大于第一阶梯孔，陶瓷绝缘层12的覆盖面积大于玻璃绝缘密封层11的面积，由于陶瓷绝缘层12的外径比玻璃绝缘密封层11的外径大，在正极导箔条与正极极柱9点焊时，更不容易因导箔条偏移而与上盖的金属本体过于靠近而造成自放电现象。
在一些实施例中，陶瓷绝缘层12外露的表面上设置有绝缘涂层13。优选地，绝缘涂层13的涂覆面积大于陶瓷绝缘层12的面积，包括涂覆在陶瓷绝缘层12 上的第一涂覆区，以及涂覆在盖体10内侧端面的第二涂覆区；通过绝缘涂层13 可以进一步提高防止自放电现象的发生；进一步的，由于目前极柱9需要传输大电流，所以直径都较大，因此，通过第二涂覆区可以进一步避免自放电现象的发生，绝缘涂层13+陶瓷绝缘层12+玻璃绝缘密封层11的设置实现了绝缘的双保险，相比于绝缘涂层13+玻璃绝缘密封层11，可避免作业、搬运的过程中，绝缘涂层 13的刮花导致玻璃绝缘密封层11的外露，进而被电解液所腐蚀，有了绝缘涂层 13+陶瓷绝缘层12+玻璃绝缘密封层11后，即使第一涂覆区的绝缘涂层13被刮花了，也还有陶瓷绝缘层12的二重保护。
采用绝缘涂层13+陶瓷绝缘层12+玻璃绝缘密封层11的配置，可以有效的控制成本，陶瓷绝缘层12一般比玻璃绝缘密封层11贵，因此比仅仅设置陶瓷绝缘层12的锂离子电池更具成本优势。
考虑到陶瓷的烧结温度需要1100℃左右，而玻璃的融程是600～800℃，两者差距较大，选不了一个共同的烧结温度区间；因此陶瓷绝缘层12与玻璃绝缘密封层11的烧结优选为直接用玻璃的温度来烧结，陶瓷粘附在熔融的玻璃上；粘附在玻璃上的陶瓷与极柱之间存在着极小的缝隙，这些缝隙依靠熔融的玻璃流入进来加以填充，因此可只需用玻璃烧结的温度一次烧结成型完成两个绝缘层的烧结。优选的，绝缘涂层13为聚四氟乙烯层(PTFE)，此涂层具有良好的耐热性、化学惰性和绝缘稳定性。通过增设绝缘涂层13，可以完全避免玻璃绝缘密封层的腐蚀。
极柱9优选为3mm，在本实施例的一些变通实施例中，极柱9的直径范围为2.5mm～4mm，可以根据实际情况选择设置。
本领域技术人员将认识到，对以上描述做出众多变通是可能的，所以实施例和附图仅是用来描述一个或多个特定实施方式。
尽管已经描述和叙述了被看作本实用新型的示范实施例，本领域技术人员将会明白，可以对其做出各种改变和替换，而不会脱离本实用新型的精神。另外，可以做出许多修改以将特定情况适配到本实用新型的教义，而不会脱离在此描述的本实用新型中心概念。所以，本实用新型不受限于在此披露的特定实施例，但本实用新型可能还包括属于本实用新型范围的所有实施例及其等同物。
Claims (8)
1.一种锂离子电池外壳，其特征在于，包括：
壳体，其内部设有容置腔；
泄压槽，该泄压槽设置在所述壳体的轴向方向的外侧壁上，所述泄压槽向外侧壁内陷的深度由所述壳体端部位置沿轴向方向逐渐递减，所述壳体的内侧壁对应所述泄压槽的所在位置处无凸起或凹陷。
2.如权利要求1所述的锂离子电池外壳，其特征在于：所述泄压槽的长度大于等于所述壳体轴线方向的长度总和的1/3，小于等于长度总和的2/3。
3.如权利要求1所述的锂离子电池外壳，其特征在于：包括1个或多个阵列设置在所述外侧壁上的所述泄压槽。
4.如权利要求1所述的锂离子电池外壳，其特征在于：所述外侧壁为曲面，所述泄压槽开设在该曲面上。
5.一种锂离子电池，其特征在于，包括：
壳体，设有容置腔，该壳体轴向方向的外侧壁上设置有泄压槽，所述泄压槽向外侧壁内陷的深度由所述壳体端部位置沿轴向方向逐渐递减，所述壳体的内侧壁对应所述泄压槽的所在位置处无凸起或凹陷；
正极端，包括锂离子电池上盖，所述锂离子电池上盖设置在所述壳体的一端；
负极端，设置在所述壳体的另一端；
卷芯，设置在所述壳体容置腔中，所述卷芯通过导箔条分别与所述正极端和负极端电连接。
6.如权利要求5所述的锂离子电池，其特征在于：所述泄压槽的长度大于等于所述壳体轴线方向的长度总和的1/3，小于等于长度总和的2/3。
7.如权利要求5所述的锂离子电池，其特征在于：所述锂离子电池上盖包括：
极柱，用于传输电流；
盖体，设有用于设置所述极柱的容置孔，所述容置孔设置有位于所述盖体外侧的第一阶梯孔和位于所述盖体内侧的第二阶梯孔；
绝缘密封体，用于所述极柱与所述容置孔之间的封装，包括设置在所述第一阶梯孔的玻璃绝缘密封层，和设置在所述第二阶梯孔的陶瓷绝缘层，所述陶瓷绝缘层覆盖所述玻璃绝缘密封层。
8.如权利要求7所述的锂离子电池，其特征在于：所述陶瓷绝缘层外露的表面上设置有绝缘涂层。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240327 Address after: 430000 No. 37, Tianyuan street, Dongxihu District, Wuhan City, Hubei Province Patentee after: Wuhan Haocheng lithium Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: No. 18, Xiaguang Road, Mashan, Binhu District, Wuxi City, Jiangsu Province, 214000 Patentee before: WUXI CAPATTERY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| TR01 | Transfer of patent right |