CN212011031U - 电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电池，包括壳体、电芯和盖板组件，壳体内具有容纳腔，电芯安装于容纳腔内，至少在壳体的一端设置开口，盖板组件封堵开口，壳体的开口端朝向壳体的中心延伸有环形的第一延伸部，第一延伸部垂直于壳体的内壁，盖板组件包括盖板本体和设置在盖板本体上的连接件，连接件与盖板本体绝缘连接，连接件与电芯的其中一极耳连接，盖板本体与第一延伸部连接并位于第一延伸部背离容纳腔的一侧，且盖板本体的外周壁不凸出于壳体的外壁。本实用新型的电池结构简单，密封方便，同等体积下容量更大，能量密度大。

Description

电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种微型的电池。

背景技术

小直径圆柱形锂电池有以下几种结构：1、半密封柱式电池，此电池结构复杂，且密封需要通过挤压来实现，当直径小于10mm时，密封实现更加困难；2、软包柱式电池，此电池因结构限制，体积比容量受到限制；3、全密封电池通常包括钢壳和钢壳顶部开设的开口，开口处朝向钢壳的外壁外垂直延伸有翻边，盖板封堵此开口，盖板的外径与翻边的外径一致。由于翻边是凸出于钢壳的外壁，因此整个电池的直径为翻边的外径，无法进一步实现小型化，同时，钢壳内的容量小，能量密度小，降低了整个电池的使用时间。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于：提供一种电池，其结构简单，密封方便，同等体积下容量更大，能量密度大。

为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

提供一种电池，包括壳体、电芯和盖板组件，所述壳体内具有容纳腔，所述电芯安装于所述容纳腔内，至少在所述壳体的一端设置开口，所述盖板组件封堵所述开口，所述壳体的开口端朝向所述壳体的中心延伸有环形的第一延伸部，所述第一延伸部垂直于所述壳体的内壁，所述盖板组件包括盖板本体和设置在所述盖板本体上的连接件，所述连接件与所述盖板本体绝缘连接，所述连接件与所述电芯的其中一极耳连接，所述盖板本体与所述第一延伸部连接并位于所述第一延伸部背离所述容纳腔的一侧，且所述盖板本体的外周壁不凸出于所述壳体的外壁。

作为电池的一种优选方案，所述第一延伸部远离所述壳体内壁的一端朝向远离所述容纳腔的一侧延伸有第二延伸部，所述第二延伸部远离所述第一延伸部的一端连接有第三延伸部，所述盖板本体通过所述第三延伸部和所述第二延伸部与所述第一延伸部连接，所述第三延伸部远离所述第二延伸部的一端不凸出于所述壳体的外壁。

作为电池的一种优选方案，所述第一延伸部和所述第三延伸部均位于所述第二延伸部的同侧，所述第一延伸部、所述第二延伸部和所述第三延伸部之间形成槽口朝向所述壳体的外侧的凹槽，所述第一延伸部、所述第二延伸部和所述第三延伸部与所述壳体为一体结构，所述凹槽通过滚压方式成型。

作为电池的一种优选方案，所述第三延伸部与所述第一延伸部平行，所述第三延伸部与所述盖板本体焊接。

作为电池的一种优选方案，所述电芯为卷绕式电芯或叠片式电芯。

作为电池的一种优选方案，所述壳体相对的两端均设置有所述开口，每个所述开口均通过一个所述盖板组件封堵，所述电芯包括正极耳和负极耳，所述正极耳和所述负极耳分别与两个所述盖板组件上的所述连接件连接；或，

所述壳体的一端设置所述开口，相对的另一端封口设置，所述电芯包括正极耳和负极耳，所述正极耳和所述负极耳两者中的一个与所述连接件连接，所述正极耳和所述负极耳两者中的另一个与所述壳体连接；或，

所述壳体的一端设置所述开口，相对的另一端封口设置，所述电芯包括正极耳和负极耳，所述正极耳和所述负极耳均从所述电芯靠近所述盖板组件的一端引出，所述正极耳和所述负极耳两者中的一个与所述连接件连接，所述正极耳和所述负极耳两者另中的一个与所述盖板本体连接。

作为电池的一种优选方案，所述连接件包括极底板和极盖板，所述盖板本体上设置有通孔，所述极底板通过绝缘密封胶粘贴在所述盖板本体靠近所述容纳腔的一侧面，所述极盖板通过所述绝缘密封胶粘贴在所述盖板本体背离所述容纳腔的一侧面；

所述极底板部分穿过所述通孔与所述极盖板连接；或，

所述极盖板部分穿过所述通孔与所述极底板连接；或，

所述极底板和所述极盖板通过连接部连接，所述连接部穿过所述通孔。

作为电池的一种优选方案，所述极底板包括基板和凸出设置在所述基板上的凸部，所述基板与所述盖板本体粘接，所述凸部穿过所述通孔与所述极盖板连接，所述凸部与所述极盖板抵接或者焊接或者通过导电胶粘接。

作为电池的一种优选方案，所述绝缘密封胶为PE层和PPa层中的任意一种或两种组合；或，

所述绝缘密封胶包括间隔设置的第一胶层和第二胶层，所述第一胶层和所述第二胶层之间设置有中间层，所述中间层为PFA层，所述第一胶层和/或所述第二胶层为所述PE层或所述PPa层。

作为电池的一种优选方案，所述壳体为圆柱形，所述壳体的长度与直径比大于等于2：1。

作为电池的一种优选方案，所述壳体的直径小于10mm。

本实用新型实施例的有益效果为：通过将壳体的开口端朝向壳体的中心延伸形成第一延伸部，可以对盖板组件的连接形成支撑，盖板组件可以直接固定在此第一延伸部上，有效地降低了密封难度，且壳体和盖板本体上均没有凸出于壳体外壁的结构，因此壳体的尺寸就是整个电池的尺寸，减少了电池的无用区域，在同等电池尺寸下，本实用新型的电池的壳体内的空间最大，能量密度也大。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的电池的剖视示意图。

图2为本实用新型实施例的电池的电芯和壳体组装后的结构示意图。

图3为本实用新型实施例的电池的壳体滚槽后的结构示意图。

图4为本实用新型实施例的电池的壳体和盖板组件焊接后的结构示意图(未切边前)。

图中：

1、壳体；11、容纳腔；12、开口；13、第一延伸部；14、第二延伸部；15、第三延伸部；16、凹槽；

2、电芯；21、正极耳；22、负极耳；

3、盖板组件；31、盖板本体；311、通孔；32、极底板；321、基板；322、凸部；33、极盖板；34、绝缘密封胶；

4、绝缘垫。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1和2所示，本实用新型实施例的电池包括壳体1、电芯2和盖板组件3，所述壳体1内具有容纳腔11，所述电芯2安装于所述容纳腔11内，至少在所述壳体1的一端设置开口12，所述盖板组件3封堵所述开口12，所述壳体1的开口端朝向所述壳体1的中心延伸有环形的第一延伸部13，所述第一延伸部13垂直于所述壳体1的内壁，所述盖板组件3包括盖板本体31和设置在所述盖板本体31上的连接件，所述连接件与所述盖板本体31绝缘连接，所述连接件与所述电芯2的其中一极耳连接，所述盖板本体31与所述第一延伸部13连接并位于所述第一延伸部13背离所述容纳腔11的一侧，且所述盖板本体3的外周壁不凸出于所述壳体1的外壁。通过将壳体1的开口端朝向壳体1的中心延伸形成第一延伸部13，可以对盖板组件3的连接形成支撑，盖板组件3可以直接固定在此第一延伸部13上，有效地降低了密封难度，且壳体1和盖板本体31上均没有凸出于壳体1外壁的结构，因此壳体1的尺寸就是整个电池的尺寸，减小了电池的尺寸，更易实现小型化，另外，减少了电池的无用区域，在同等电池尺寸下，本实用新型的电池的壳体1内的空间最大，能量密度也大。

进一步地，所述第一延伸部13远离所述壳体1内壁的一端朝向远离所述容纳腔11的一侧延伸有第二延伸部14，所述第二延伸部14远离所述第一延伸部13的一端连接有第三延伸部15，所述盖板本体31通过所述第三延伸部15和所述第二延伸部14与所述第一延伸部13连接，所述第三延伸部15远离所述第二延伸部14的一端不凸出于所述壳体1的外壁。此结构支撑盖板组件3，可以增加盖板组件3与电芯2的距离，以在电芯2与盖板组件3之间留足电芯2的膨胀空间和注液的空间，而且此结构的支撑强度更高，可有效防止此位置发生变形。

具体地，所述第一延伸部13和所述第三延伸部15均位于所述第二延伸部14的同侧，所述第三延伸部15与所述第一延伸部13平行，所述第三延伸部15与所述盖板本体31焊接。通过将第三延伸部15设置为与第一延伸部13平行，而第一延伸部13又与盖板本体31平行，这样的方式可以使第三延伸部15与盖板本体31之间贴合的位置更多，且第三延伸部15与盖板本体31焊接，二者之间的连接更加可靠，叠焊的方式密封效果也更好。

在其他实施例中，所述第一延伸部13和第三延伸部15还可以位于所述第二延伸部14的相对的两侧，以在壳体1的开口端形成截面为Z字型的结构。当然，壳体1的开口端不限于形成U字型或Z字型结构，还可以形成为其他可以支撑盖板本体31的结构，比如T字型结构。

一实施例中，所述第一延伸部13、所述第二延伸部14和所述第三延伸部15之间形成槽口朝向所述壳体1的外侧的凹槽16，所述第一延伸部13、所述第二延伸部14和所述第三延伸部15与所述壳体1为一体结构，所述凹槽16通过滚压方式成型。通过将三个延伸部与壳体1一体成型，可以减少零部件的组装以及焊接工序，而滚压成型凹槽16，不仅操作简单，还不容易出现壳体1变形，以及不易在壳体1的内壁形成尖锐的棱角，有效防止电芯2被戳破。

在本实用新型的一个具体的实施例中，壳体1呈圆柱形，其长度与直径比为大于2：1，例如：3：1，4：1，5：1，6：1，7：1，8：1，9:1，10:1等。优选地，壳体1的直径小于10mm。更加优选地，壳体1的直径范围为5mm～10mm。

在本实施例中，壳体1的开口端设置在壳体1的长度方向的一端或者两端。

在本实施例中，所述电芯2包括正极耳21和负极耳22，所述正极耳21和所述负极耳22两者中的一个与所述连接件连接，所述正极耳21和所述负极耳22两者中的另一个与所述壳体1连接。在一个具体的实施例中，正极耳21与盖板组件3上的连接件焊接，而负极耳22与壳体1的底部的内壁焊接。具体的焊接方式可以为激光焊接或者电阻焊。

另外，为了使电芯2与壳体1进行绝缘，电芯2的上端面和下端面均设置绝缘垫4，其中，电芯2上端的绝缘垫4位于电芯2与第一延伸部13之间，电芯2下端的绝缘垫4位于电芯2与壳体1的底部的内壁之间。

在其他实施例中，还可以将电芯2的隔膜朝向电芯2的上端面和下端面的外侧延伸形成延伸部，此延伸部作为绝缘垫4对电芯2和壳体1绝缘。

本实用新型实施例的电池的具体组装过程为：如图2所示，将绝缘垫4和电芯2依次装入到壳体1内，并将电芯2的负极耳22与壳体1的底部的内部焊接，将绝缘垫4放入到电芯2的上端，然后如图3所示，对壳体1的外壁进行滚槽处理，形成延伸至壳体1内部的第一延伸部13、第二延伸部14、第三延伸部15，以及槽口朝向壳体1的外部的凹槽16，其中，第三延伸部15的长度先预留较长尺寸，便于盖板组件3焊接，对应地，盖板组件3的尺寸也可以预留长一些，便于组装；如图4所示，将正极耳21与盖板组件3焊接，然后注液，注液完成后再将组装好的盖板组件3焊接到第三延伸部15上；如图1所示，对电池进行化成和切边，以使盖板组件3的外边缘不凸出于壳体1的外壁。

在本实施例中，壳体1为圆柱形，盖板组件3的盖板本体31为圆板，盖板组件31的外周壁与壳体1的外壁平齐。

具体地，壳体1的直径为5mm至10mm，电池的整体高度为15mm至30mm。

优选地，壳体1的直径为6.4mm、7.4mm、8.8mm。

另外，电芯2为卷绕式电芯2，卷绕式电芯2的轴线与壳体1的中心轴线平行或重合。在其他实施例中，电芯2还可以为叠片式电芯2，当其为叠片式电芯2时，其隔膜具有朝极耳伸出的方向延伸至其端面外的延伸部，该延伸部作为绝缘垫4对电芯2和壳体1绝缘。

壳体1不限于在长度方向的一端设置开口12，还可以在所述壳体1长度方向的两端均设置有所述开口12，每个所述开口12均通过一个所述盖板组件3封堵，所述电芯2的所述正极耳21和所述负极耳22分别与两个所述盖板组件3上的所述连接件连接。

另外，当壳体1上仅设置一个开口12时，不限于将电芯2的正极耳21和负极耳22分别从电芯2的两端引出，还可将所述正极耳21和所述负极耳22均从所述电芯2靠近所述盖板组件3的一端引出，具体地，所述壳体1的长度方向的一端设置所述开口12，另一端封口设置，所述电芯2的所述正极耳21和所述负极耳22两者中的一个与所述连接件连接，所述正极耳21和所述负极耳22两者另中的一个与所述盖板本体31连接。

一实施例中，所述连接件包括极底板32和极盖板33，所述盖板本体31上设置有通孔311，所述极底板32通过绝缘密封胶34粘贴在所述盖板本体31靠近所述容纳腔11的一侧面，所述极盖板33通过所述绝缘密封胶34粘贴在所述盖板本体31背离所述容纳腔11的一侧面，所述极底板32部分穿过所述通孔311与所述极盖板33连接。

所述极底板32包括基板321和凸出设置在所述基板321上的凸部322，所述基板321与所述盖板本体31粘接，所述凸部322穿过所述通孔311与所述极盖板33连接，所述凸部322与所述极盖板33抵接或者焊接或者通过导电胶粘接。

在本实施例中，所述基板321上冲压形成所述凸部322，即基板321和凸部322为一体结构。冲压成型的方式制造简单，结构强度高，且冲压成型的凸部322可以在基板321背离凸部322的一侧形成容纳槽，电芯2的正极耳21焊接在此容纳槽的槽底，容纳槽可以容纳正极耳21，并对正极耳21的位置进行限定。具体地，极底板32的截面形状可以为“Z”字形、“几”字型等结构。或者，极底板32包括两个所述基板321，两个基板321间隔设置在同一平面，基板321相互靠近的一端垂直连接有第一板，两个第一板通过第二板连接，第二板位于两个第一板的端部，且两个第一板和第二板共同构成凸部322。

在其他实施例中，不限于将极底板32的部分结构(凸部322)穿过通孔311与极盖板33连接，还可以设置为所述极盖板33部分穿过所述通孔311与所述极底板32连接，或者，额外设置连接部分别连接极底板32和极盖板33。

另外，凸部322与通孔311的孔壁间隔设置。此设计有效防止凸部322与通孔311的金属的孔壁发生连接。

一实施例中，所述绝缘密封胶34为PE层、PPa层和PFA层中的任意一种或任意两种或两种以上的组合。

聚乙烯(Polyethylene，简称PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100℃至-70℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。

聚丙烯是丙烯加聚反应而成的聚合物(Polypropylene，简称PP)，系白色蜡状材料，外观透明而轻，易燃，熔点165℃，在155℃左右软化，使用温度范围为-30℃～140℃。

亲金属改性聚丙烯树脂(Metal Adhesive Polypropylene，以下简称亲金属改性PP)是在PP的基础上通过共聚、接枝或者交联等化学改性的方法使其表面具备亲金属特性，可以与金属表面通过加热熔合，形成良好的结合密封。

PFA中文名四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(又名过氟烷基化物、可溶性聚四氟乙烯)，其为少量全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物。熔融粘结性增强，溶体粘度下降，而性能与聚四氟乙烯相比无变化。此种树脂可以直接采用普通热塑性成型方法加工成制品。PFA长期使用温度-200℃至260℃，有卓越的耐化学腐蚀性，对所有化学品都耐腐蚀，摩擦系数在塑料中最低，还有很好的电性能，其电绝缘性不受温度影响，有“塑料王”之称。PFA耐化学药品性与聚四氟乙烯相似，比偏氟乙烯好，抗蠕变性和压缩强度均比聚四氟乙烯好，拉伸强度高，伸长率可达100-300％；介电性好，耐辐射性能优异；阻燃性大；无毒害，具有生理惰性，可植入人体内。

在本实施例中，所述绝缘密封胶34包括两层间隔的PPa层，在两层所述PPa层之间设置有PFA层。

一实施例中，壳体1上还设置注液孔(图上未示出)，所述注液孔可以设置在所述壳体1的侧壁。此设计可以简化盖板组件3的结构，降低其制造难度。在其他实施例中，注液孔还可以设置在盖板组件上。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电池，包括壳体、电芯和盖板组件，所述壳体内具有容纳腔，所述电芯安装于所述容纳腔内，至少在所述壳体的一端设置开口，所述盖板组件封堵所述开口，其特征在于，所述壳体的开口端朝向所述壳体的中心延伸有环形的第一延伸部，所述第一延伸部垂直于所述壳体的内壁，所述盖板组件包括盖板本体和设置在所述盖板本体上的连接件，所述连接件与所述盖板本体绝缘连接，所述连接件与所述电芯的其中一极耳连接，所述盖板本体与所述第一延伸部连接并位于所述第一延伸部背离所述容纳腔的一侧，且所述盖板本体的外周壁不凸出于所述壳体的外壁。

2.根据权利要求1所述电池，其特征在于，所述第一延伸部远离所述壳体内壁的一端朝向远离所述容纳腔的一侧延伸有第二延伸部，所述第二延伸部远离所述第一延伸部的一端连接有第三延伸部，所述盖板本体通过所述第三延伸部和所述第二延伸部与所述第一延伸部连接，所述第三延伸部远离所述第二延伸部的一端不凸出于所述壳体的外壁。

3.根据权利要求2所述电池，其特征在于，所述第一延伸部和所述第三延伸部均位于所述第二延伸部的同侧，所述第一延伸部、所述第二延伸部和所述第三延伸部之间形成槽口朝向所述壳体的外侧的凹槽，所述第一延伸部、所述第二延伸部和所述第三延伸部与所述壳体为一体结构，所述凹槽通过滚压方式成型。

4.根据权利要求2所述电池，其特征在于，所述第三延伸部与所述第一延伸部平行，所述第三延伸部与所述盖板本体焊接。

5.根据权利要求1所述电池，其特征在于，所述电芯为卷绕式电芯或叠片式电芯。

6.根据权利要求1所述电池，其特征在于，所述壳体相对的两端均设置有所述开口，每个所述开口均通过一个所述盖板组件封堵，所述电芯包括正极耳和负极耳，所述正极耳和所述负极耳分别与两个所述盖板组件上的所述连接件连接；或，

所述壳体的一端设置所述开口，相对的另一端封口设置，所述电芯包括正极耳和负极耳，所述正极耳和所述负极耳两者中的一个与所述连接件连接，所述正极耳和所述负极耳两者中的另一个与所述壳体连接；或，

所述壳体的一端设置所述开口，相对的另一端封口设置，所述电芯包括正极耳和负极耳，所述正极耳和所述负极耳均从所述电芯靠近所述盖板组件的一端引出，所述正极耳和所述负极耳两者中的一个与所述连接件连接，所述正极耳和所述负极耳两者另中的一个与所述盖板本体连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述电池，其特征在于，所述连接件包括极底板和极盖板，所述盖板本体上设置有通孔，所述极底板通过绝缘密封胶粘贴在所述盖板本体靠近所述容纳腔的一侧面，所述极盖板通过所述绝缘密封胶粘贴在所述盖板本体背离所述容纳腔的一侧面；

所述极底板部分穿过所述通孔与所述极盖板连接；或，

所述极盖板部分穿过所述通孔与所述极底板连接；或，

所述极底板和所述极盖板通过连接部连接，所述连接部穿过所述通孔。

8.根据权利要求7所述电池，其特征在于，所述极底板包括基板和凸出设置在所述基板上的凸部，所述基板与所述盖板本体粘接，所述凸部穿过所述通孔与所述极盖板连接，所述凸部与所述极盖板抵接或者焊接或者通过导电胶粘接。

9.根据权利要求7所述电池，其特征在于，所述绝缘密封胶为PE层和PPa层中的任意一种或两种组合；或，

所述绝缘密封胶包括间隔设置的第一胶层和第二胶层，所述第一胶层和所述第二胶层之间设置有中间层，所述中间层为PFA层，所述第一胶层和/或所述第二胶层为所述PE层或所述PPa层。

10.根据权利要求1所述电池，其特征在于，所述壳体为圆柱形，所述壳体的长度与直径比大于等于2：1。

11.根据权利要求10所述电池，其特征在于，所述壳体的直径小于10mm。

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