CN212485420U - 一种软包电池壳体、软包电池及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种软包电池壳体、软包电池及电池模组，属于电池技术领域，软包电池壳体包括均由钢箔制成的上壳体和下壳体，上壳体和下壳体均为一端设置有开口的筒状结构，上壳体套设于下壳体具有开口一端的外侧，且与下壳体焊接连接，下壳体上具有环形凹槽，环形凹槽的开口朝向上壳体的环形周壁，环形凹槽内具有能够密封上壳体和下壳体之间的缝隙的玻璃密封层。本实用新型提出的软包电池壳体，通过焊接和玻璃密封层对上壳体和下壳体进行连接并密封，能够提高连接强度和密封效果，进而避免在软包电池产生鼓胀时出现电解液的泄漏，而且不存在多余的密封结构，能够减小软包电池的结构尺寸。

Description

一种软包电池壳体、软包电池及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种软包电池壳体、软包电池及电池模组。

背景技术

锂离子电池技术已日渐成熟，而其中的软包电池由于具有轻、薄、循环寿命长、安全性能好、能量密度高、放电平台稳定、功率性能出色、环保无污染等诸多优势而得以快速发展。

软包电池只是液态锂离子电池套上一层聚合物外壳，聚合物外壳一般为铝塑膜，两层铝塑膜通过热熔连接以对容纳电芯的腔室进行密封，但是受限于铝塑膜内侧的PP层的结合强度，在软包电池工作过程中产生鼓胀时容易出现电解液的泄漏，且通过热熔连接需得占用一定宽度的铝塑膜，该部分铝塑膜会增加软包电池的结构尺寸，导致软包电池占用的空间较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种软包电池壳体、软包电池及电池模组，以解决现有技术中存在的软包电池受限于铝塑膜内侧的PP层的结合强度，在工作过程中产生鼓胀时容易出现电解液的泄漏，且通过热熔连接需得占用一定宽度的铝塑膜，该部分铝塑膜会增加软包电池的结构尺寸，导致软包电池占用的空间较大的问题。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

一种软包电池壳体，包括均由钢箔制成的上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体均为一端设置有开口的筒状结构，所述上壳体套设于所述下壳体具有开口一端的外侧，且与所述下壳体焊接连接，所述下壳体上具有环形凹槽，所述环形凹槽的开口朝向所述上壳体的环形周壁，所述环形凹槽内具有能够密封所述上壳体和所述下壳体之间的缝隙的玻璃密封层。

进一步地，所述下壳体具有开口的一端弯折形成所述环形凹槽。

进一步地，所述环形凹槽设置有多个，多个所述环形凹槽沿所述下壳体的轴向间隔设置。

进一步地，所述钢箔的厚度为0.15mm-0.2mm。

进一步地，所述上壳体包括顶盖和所述环形周壁，所述顶盖的周边弯折形成弯折结构，所述弯折结构连接于所述环形周壁，且与所述环形周壁形成有能够供所述下壳体具有开口的一端插入的环形插槽。

进一步地，所述上壳体包括相连接的所述环形周壁和顶盖，沿所述环形周壁的轴向且远离所述顶盖的方向，所述环形周壁的内壁划分为第一区域和第二区域，所述第一区域设置有第一聚丙烯层，所述下壳体与所述第一区域对应的部分设置有第二聚丙烯层，所述第二区域能够焊接连接于所述下壳体，所述第一聚丙烯层和所述第二聚丙烯层能够受热相连接。

进一步地，所述玻璃密封层由铋酸盐系统封接玻璃、硼酸盐系统封接玻璃、磷酸盐系统封接玻璃和钒酸盐系统封接玻璃中的任一种熔融固化形成。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种软包电池，包括上述任一方案中的所述软包电池壳体。

进一步地，所述软包电池还包括卷芯，所述卷芯浸泡于所述软包电池壳体内的电解液中。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种电池模组，包括上述任一方案中的所述软包电池。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的软包电池壳体，上壳体和下壳体均由钢箔制成，上壳体套设于下壳体具有开口一端的外侧，且与下壳体焊接连接，下壳体上具有环形凹槽，环形凹槽的开口朝向上壳体的环形周壁，环形凹槽内具有能够密封上壳体和下壳体之间的缝隙的玻璃密封层，通过焊接和玻璃密封层对上壳体和下壳体进行连接并密封，能够提高连接强度和密封效果，进而避免在软包电池产生鼓胀时出现电解液的泄漏，而且不存在多余的密封结构，能够减小软包电池的结构尺寸，在软包电池结构尺寸不变的情况下，相比铝塑膜密封，能够提高软包电池的内部容量。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的软包电池壳体的剖视图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是本实用新型实施例二提供的软包电池壳体的局部剖视图。

图中：

1、上壳体；11、顶盖；111、环形插槽；12、环形周壁；2、下壳体；21、环形凹槽；3、玻璃密封层。

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，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

如图1至图2所示，本实施例提供一种软包电池壳体，该软包电池壳体包括均由钢箔制成的上壳体1和下壳体2，上壳体1和下壳体2均为一端具有开口的筒状结构，上壳体1套设于下壳体2具有开口一端的外侧，且与下壳体2焊接连接，下壳体2具有环形凹槽21，环形凹槽21的开口朝向上壳体1的环形周壁 12，环形凹槽21内具有能够密封上壳体1和下壳体2之间的缝隙的玻璃密封层3。

可以理解的是，在对上壳体1和下壳体2进行组装时，可在环形凹槽21内预先设置玻璃粉末。在对上壳体1和下壳体2进行焊接时，焊接时产生的热量会使得玻璃粉末融化，在焊接完成后随着温度的降低，融化的玻璃粉末固化形成玻璃密封层3。通过焊接密封和玻璃密封两种形式对上壳体1和下壳体2进行连接密封，能够增强对上壳体1和下壳体2之间的密封效果，且连接强度较大，在软包电池产生鼓胀时，不易损坏而导致电解液的泄漏。此外，为了使得玻璃粉末能够完全融化，在环形凹槽21的上方和下方均对上壳体1和下壳体2进行焊接，也就是说存在两道焊缝，玻璃密封层3位于两道焊缝之间。另外，在本实施例中，上壳体1和下壳体2采用激光焊接。

进一步地，在本实施例中，玻璃粉末为铋酸盐系统封接玻璃、硼酸盐系统封接玻璃、磷酸盐系统封接玻璃和钒酸盐系统封接玻璃中的任一种，并且玻璃粉末中掺加有PBT(Polybutylene terephthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯，简称PBT) 或PI(Polyimide，聚酰亚胺，简称PI)树脂粉末。其中玻璃粉末与PBT或PI 树脂粉末的比例为2:1。当然，于其他实施例中，玻璃粉末还可以选用其他已知的低温玻璃粉末。

进一步地，上壳体1和下壳体2均由钢箔拉伸形成，在本实例中，钢箔的厚度为0.15mm～0.2mm，当然在其他实施例中，钢箔的厚度还可小于0.15mm，也可大于0.2mm。通过采用钢箔，相比于铝箔，能够提高该软包电池壳体的结构强度，从而增强该软包电池壳体的受力性能。

进一步地，在本实施例中，上述环形凹槽21由下壳体2具有开口的一端弯折形成。可以理解的是，将下壳体2具有开口的一端进行折弯，在下壳体2内侧形成有环形凸起，在下壳体2的外侧形成有上述环形凹槽21。当然于其他实施例中，也可以在下壳体2的外周面上直接开设环形凹槽21。进一步，在本实施例中，环形凹槽21仅设置一个，以减少对下壳体2的弯折，当然在其他实施例中，环形凹槽21还可设置有多个，多个环形凹槽21沿下壳体2的轴向间隔设置，此时每个环形凹槽21内均具有玻璃密封层3，能够增强对下壳体2和上壳体1之间的密封效果，但是会在一定程度上增加软包电池壳体的重量。

可选地，在本实施例中，上壳体1包括顶盖11与顶盖11连接的上述环形周壁12，沿环形周壁12的轴向且远离顶盖11的方向，环形周壁12的内壁划分为第一区域和第二区域，其中第一区域设置有第一聚丙烯层，下壳体2与第一区域对应的部分设置有第二聚丙烯层，第二区域能够焊接连接于下壳体2，第一聚丙烯层和第二聚丙烯层能够受热相连接。可以理解的是，下壳体2的环形凹槽 21对应上述第二区域，第二区域和下壳体2焊接连接，同时焊接时产生的热量使得环形凹槽21内的玻璃粉末融化，最终形成玻璃密封层3。同时，在对下壳体2和上壳体1进行焊接时，焊接产生的热量也会使得上壳体1和下壳体2上的第一聚丙烯层和第二聚丙烯层融化并粘接在一起，从而进一步地提高下壳体2 和上壳体1之间的连接强度和密封效果。

此外，在本实施例中，上述顶盖11和环形周壁12一体加工成型，以减少加工时间和降低组装难度。当然于其他实施例中，顶盖11和环形周壁12还可分体设置，并通过焊接或玻璃熔融连接等方式进行连接。

综上，本实施例提供的软包电池壳体，上壳体1和下壳体2均由钢箔制成，上壳体1套设于下壳体2具有开口一端的外侧，且与下壳体2焊接连接，下壳体 2上具有环形凹槽21，环形凹槽21的开口朝向上壳体1的环形周壁12，环形凹槽21内具有能够密封上壳体1和下壳体2之间的缝隙的玻璃密封层3，通过焊接和玻璃密封层3对上壳体1和下壳体2进行连接并密封，能够提高连接强度和密封效果，进而避免在软包电池产生鼓胀时出现电解液的泄漏，而且不存在多余的密封结构，能够减小软包电池的结构尺寸，在软包电池结构尺寸不变的情况下，相比铝塑膜密封，能够提高软包电池的内部容量。

本实施例还提供一种软包电池，包括上述软包电池壳体及位于软包电池壳体内部的卷芯，卷芯浸泡于电解液中。该软包电池的壳体的结构强度大，密封效果好，安全性能高。

本实施例还提供一种电池模组，包括外壳框架和多个上述软包电池，多个软包电池均安装于外壳框架内，最终形成上述电池模组。

实施例二

如图3所示，本实施例提供的软包电池壳体与实施例一中的软包电池壳体的结构基本相同，不同之处在于：本实施例中的上壳体1的顶盖11的周边弯折形成弯折结构，弯折结构连接于环形周壁12，且与环形周壁12形成有能够供下壳体2具有开口的一端插入的环形插槽111。

具体地，弯折结构包括垂直连接的第一环形板和第二环形板，第二环形板平行于环形周壁12。通过设置环形插槽111，能够对下壳体2和上壳体1之间的位置进行定位，避免在焊接时上壳体1和下壳体2之间出现移位。

本实施例提供的软包电池壳体的其余结构均与实施例一中的软包电池壳体的结构相同，在此不再赘述。

本实施例还提供一种软包电池，包括上述软包电池壳体及位于软包电池壳体内部的卷芯，卷芯浸泡于电解液中。该软包电池的壳体结构强度大，密封效果好，安全性能高。

本实施例还提供一种电池模组，包括外壳框架和多个上述软包电池，多个软包电池均安装于外壳框架内，最终形成上述电池模组。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种软包电池壳体，其特征在于，包括均由钢箔制成的上壳体(1)和下壳体(2)，所述上壳体(1)和所述下壳体(2)均为一端设置有开口的筒状结构，所述上壳体(1)套设于所述下壳体(2)具有开口一端的外侧，且与所述下壳体(2)焊接连接，所述下壳体(2)上具有环形凹槽(21)，所述环形凹槽(21)的开口朝向所述上壳体(1)的环形周壁(12)，所述环形凹槽(21)内具有能够密封所述上壳体(1)和所述下壳体(2)之间的缝隙的玻璃密封层(3)。

2.根据权利要求1所述的软包电池壳体，其特征在于，所述下壳体(2)具有开口的一端弯折形成所述环形凹槽(21)。

3.根据权利要求1所述的软包电池壳体，其特征在于，所述环形凹槽(21)设置有多个，多个所述环形凹槽(21)沿所述下壳体(2)的轴向间隔设置。

4.根据权利要求1所述的软包电池壳体，其特征在于，所述钢箔的厚度为0.15mm-0.2mm。

5.根据权利要求1所述的软包电池壳体，其特征在于，所述上壳体(1)包括顶盖(11)和所述环形周壁(12)，所述顶盖(11)的周边弯折形成弯折结构，所述弯折结构连接于所述环形周壁(12)，且与所述环形周壁(12)形成有能够供所述下壳体(2)具有开口的一端插入的环形插槽(111)。

6.根据权利要求1所述的软包电池壳体，其特征在于，所述上壳体(1)包括相连接的所述环形周壁(12)和顶盖(11)，沿所述环形周壁(12)的轴向且远离所述顶盖(11)的方向，所述环形周壁(12)的内壁划分为第一区域和第二区域，所述第一区域设置有第一聚丙烯层，所述下壳体(2)与所述第一区域对应的部分设置有第二聚丙烯层层，所述第二区域能够焊接连接于所述下壳体(2)，所述第一聚丙烯层和所述第二聚丙烯层能够受热相连接。

7.根据权利要求1所述的软包电池壳体，其特征在于，所述玻璃密封层(3)由铋酸盐系统封接玻璃、硼酸盐系统封接玻璃、磷酸盐系统封接玻璃和钒酸盐系统封接玻璃中的任一种熔融固化形成。

8.一种软包电池，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的软包电池壳体。

9.根据权利要求8所述的软包电池，其特征在于，所述软包电池还包括卷芯，所述卷芯浸泡于所述软包电池壳体内的电解液中。

10.一种电池模组，其特征在于，包括如权利要求8-9任一项所述的软包电池。

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