CN213026279U - 电池壳体组件及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池壳体组件，其包括相适配的顶盖和壳体；顶盖包括顶盖盖体和包覆顶盖盖体边缘的环形绝缘密封圈，绝缘密封圈贴合于顶盖盖体表面设置；壳体中设置有电芯容置槽，壳体的内侧壁上具有承托体，壳体的内侧壁位于承托体上方的部分形成固定体，固定体可弯折；在装配使用时，绝缘密封圈设置于顶盖盖体和壳体之间以间隔顶盖盖体和壳体，承托体用于承托顶盖，绝缘密封圈与固定体相抵，弯折后的固定体用于固定顶盖。该电池壳体组件在装配使用时能够提升电池中空间的利用率、简化装配工序，并且还能够提高组件间的配合一致性，以避免出现装配时绝缘密封圈变形的情况。

Description

电池壳体组件及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池壳体组件及电池。

背景技术

随着社会的发展，电池在人类的生产生活中已经扮演着越来越重要的角色，被广泛应用于各个领域，成为人类日常生活中必不可少的储能器具。纽扣电池具有体积小的优点，适于便携使用，是常用的电池结构。

传统的纽扣电池通常包括电池内顶盖、密封圈和电池外壳体。电池内顶盖包括金属盖板和垂直于该金属盖板弯折形成的环形顶盖周壁，电池外壳体中设置有用于容纳电极材料的容置槽，密封圈用于绝缘间隔环形顶盖周壁和电池外壳体中容置槽的侧壁。在装配使用时，首先将密封圈套设于电池内顶盖的顶盖周壁上，再将套设了密封圈的电池内顶盖嵌入电池外壳体中，最后采用专业设备将电池外壳体与电池内顶盖压合，即形成密封的纽扣电池。

然而，上述传统的纽扣电池的结构设计并不足够合理。一方面，电池内顶盖的环形顶盖周壁嵌入电池外壳体中，使得原本体积就小的纽扣电池的内部空间更为有限；另一方面，在实际装配的压合过程中，电池内顶盖的环形顶盖周壁和密封圈之间容易产生组装变形，导致密封效果一致性较差，影响纽扣电池装配过程的良品率。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种既能够提升电池中空间利用率，又能够提高电池密封效果一致性的电池壳体组件，进一步，提供一种可以由该电池壳体组件形成的电池。

根据本实用新型的一个实施例，一种电池壳体组件，其包括相适配的顶盖和壳体；

所述顶盖包括顶盖盖体和包覆所述顶盖盖体边缘的环形绝缘密封圈，所述绝缘密封圈贴合于所述顶盖盖体表面设置；

所述壳体中设置有电芯容置槽，所述壳体的内侧壁上具有承托体，所述壳体的内侧壁位于所述承托体上方的部分形成固定体，所述固定体可弯折；

在装配使用时，所述绝缘密封圈设置于所述顶盖盖体和所述壳体之间以间隔所述顶盖盖体和所述壳体，所述承托体用于承托所述顶盖，所述绝缘密封圈与所述固定体相抵，弯折后的所述固定体用于固定所述顶盖。

上述电池壳体组件在实际装配使用时，可以将电芯材料预先放置于壳体中的电芯容置槽中，再将边缘上包覆有环形绝缘密封圈的顶盖放置于壳体中的承托体上，此时只需要再稍微弯折固定体，使其压设于顶盖边缘的绝缘密封圈上，绝缘密封圈防止顶盖和壳体之间发生电接触，同时隔绝电池内部电芯容置槽与外界之间的接触，进而实现将电芯密封存储于电芯容置槽中。与传统的纽扣电池结构相比，该电池壳体中绝缘密封圈仅仅占据了壳体电芯容置槽端部边缘的承托体上的少部分空间，基本不占据壳体内的电芯容置槽的空间，提升了电池中空间的利用率。进一步，在实际装配过程中，无需借助于专用的密封设备，只需适当将固定体的可弯折部弯折压设于顶盖上，即可实现密封，简化了相关工序。并且，将绝缘密封圈预先包覆于顶盖盖体的边缘上且贴合顶盖盖体表面，减少了二次装配的工序，提高了组件间的配合一致性，以避免传统技术中出现的装配时绝缘密封圈变形的情况，使电池密封效果的一致性产生显著的提升。

可选地，可对上述电池壳体组件进行如下设置。

在其中一个实施例中，所述壳体的侧壁于所述电芯容置槽的槽口处向外弯折形成凸台结构，所述凸台结构形成环形的所述承托体。

在其中一个实施例中，所述承托体与所述电芯容置槽的内侧壁之间设置有圆滑的第一过渡部，所述密封圈上设置有与所述第一过渡部形状相适配的第一配合面。

在其中一个实施例中，所述承托体与所述固定体之间设置有圆滑的第二过渡部，所述绝缘密封圈上设置有与所述第二过渡部形状相适配的第二配合面。

在其中一个实施例中，所述绝缘密封圈是塑料密封圈、橡胶密封圈或塑料橡胶复合密封圈。

在其中一个实施例中，所述绝缘密封圈经一体化成型于所述顶盖盖体表面以贴合于所述顶盖盖体表面设置。

在其中一个实施例中，所述绝缘密封圈经注塑一体化成型于所述顶盖盖体表面。

在其中一个实施例中，所述绝缘密封圈的厚度低于所述承托体宽度的3/4。

在其中一个实施例中，所述绝缘密封圈的厚度≤0.2mm。

进一步地，一种电池，包括电池壳体组件和电芯，所述电池壳体组件是根据上述任一实施例所述的电池壳体组件，所述电芯设置于所述密封电池壳体中的所述电芯容置槽中，所述固定体经弯折压设于所述绝缘密封圈上。

上述电池应用了上述各实施例的电池壳体组件。在实际制备时，可以先将一组顶盖和壳体预先装配。具体地，将边缘上包覆有环形绝缘密封圈的顶盖盖体放置于壳体中的承托体上，再稍微弯折固定体，使其压设于顶盖边缘的绝缘密封圈上，以便于该电池壳体组件成对地使用或运输。进一步，在实际制备电池时，可以先将电芯材料预先放置于壳体中的电芯容置槽中，再将边缘上包覆有环形绝缘密封圈的顶盖放置于壳体中的承托体上，此时只需要再稍微弯折固定体，使其压设于顶盖边缘的绝缘密封圈上，绝缘密封圈防止顶盖和壳体之间发生电接触，同时隔绝电池内部电芯容置槽与外界之间的接触，进而实现将电芯密封存储于电芯容置槽中。

可选地，该电池壳体组件可以进一步设计以优化结构。例如将绝缘密封圈一体化成型于顶盖盖体表面。经一体化成型于顶盖盖体表面的绝缘密封圈和顶盖盖体之间配合得更为紧密，有效减少绝缘密封圈和顶盖盖体之间产生缝隙，提高了组件间的配合一致性，避免了绝缘密封圈在装配过程中的变形导致的封装缺陷。

可选地，绝缘密封圈的厚度≤0.2mm。通过降低绝缘密封圈的厚度，即使绝缘密封圈发生一定程度的变形，也不易发生显著的体积变化导致绝缘密封圈脱离顶盖盖体表面，产生组装变形。

附图说明

图1为一实施例的电池壳体组件；

图2为图1所示电池壳体组件中A区示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将结合实施方式和效果图对本实用新型进行更全面的描述。实施例给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被称为“固定”于另一个元件，它可以直接固定在另一个原件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体化连接；可以是机械连接、也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介进行间接连接，还可以是两个元件内部的连通。应当理解，这对于本领域技术人员是可以根据具体情况进行对应理解上述术语的具体含义而不会引起歧义的。

除非另有限定，在本实用新型的描述中，“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语为基于实用新型附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于和简化对实用新型内容进行描述，同时帮助阅读者结合附图进行理解，而不是限定或暗示所指的装置或元件必须具有的特定方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文中的“多”包括两个或多于两个的项目的组合。

传统的纽扣电池通常包括电池内顶盖、密封圈和电池外壳体。在实际装配过程中，密封圈通过装配的方式装配至内顶盖的环形顶盖周壁上，或是嵌于电池内顶盖和电池外壳体之间。然而这样的密封结构不够合理，需要对其进行进一步改进。本实用新型提供了一种改进型的电池壳体组件。

本实用新型中提供的电池壳体组件可以适用于纽扣电池并且能够有效改善纽扣电池中存在的上述问题，但并不意味着其仅能用作纽扣电池，其他类型的电池，只要能够采用本实用新型提供的电池壳体组件的形状以及结构进行制备，均应当视为本实用新型的电池壳体组件的适用范围。

请参照图1及图2，一种电池壳体组件，其包括顶盖及壳体。具体地，顶盖包括顶盖盖体110和绝缘密封圈120，在未装配时，绝缘密封圈120即包覆顶盖盖体110的边缘，绝缘密封圈120贴合于顶盖盖体110的表面设置。壳体中设置有电芯容置槽212，具体地，该电芯容置槽212由底壁211和侧壁213围成。并且，壳体的侧壁于所述电芯容置槽212的端口处沿电芯容置槽212的侧壁213向外弯折形成环形的承托体214，再弯折形成突出于承托体214的固定体215，固定体215可弯折。在装配使用时，绝缘密封圈120设置于顶盖盖体110和壳体之间以间隔顶盖盖体110和壳体，承托体214用于承托顶盖，绝缘密封圈120与固定体215相抵，弯折后的固定体215用于固定顶盖。

顶盖和壳体之间相适配。其中可以理解，由于顶盖和壳体210需要装配以使用，因此“相适配”指的是顶盖110和壳体210能够装配形成一个整体电池壳体。

上述电池壳体组件在实际装配使用时，可以将电芯材料预先放置于壳体中的电芯容置槽212中，再将边缘上包覆有环形绝缘密封圈120的顶盖放置于壳体中的承托体上，此时只需要再稍微弯折固定体215，使其压设于顶盖边缘的绝缘密封圈120上，绝缘密封圈120防止顶盖和壳体之间发生电接触，同时隔绝电池内部电芯容置槽212与外界之间的接触，进而实现将电芯密封存储于电芯容置槽212中。与传统的纽扣电池结构相比，该电池壳体中绝缘密封圈212仅仅占据了壳体电芯容置槽212端部边缘的承托体214上的少部分空间，基本不占据壳体内的电芯容置槽212的空间，提升了电池中空间的利用率，使得同等条件下，该电池壳体组件可以预装更多的电池材料，有利于提升电池的体积能量密度。进一步，在实际装配过程中，无需借助于专用的密封设备，只需适当将固定体215的可弯折部弯折压设于顶盖上，即可实现密封，简化了相关工序。并且，将绝缘密封圈120预先包覆于顶盖盖体110的边缘上且贴合顶盖盖体110的表面，减少了二次装配的工序，提高了组件间的配合一致性，以避免传统技术中出现的装配时绝缘密封圈变形的情况，使电池密封效果的一致性产生显著的提升。

可以理解，其中的“可弯折部”为固定体215可弯折的部分。固定体215可以是整体可弯折，或是仅仅在装配时与绝缘密封圈120接触的部分可弯折，其目的主要是弯折以压设于绝缘密封圈120上，实现电池壳体的密封。因而，其他合理的设置也不违背本实用新型的实施例。

在一些具体示例中，上述电池壳体组件的壳体可以是铝质壳体、铜质壳体、铁质壳体或上述金属的合金质壳体。例如，上述电池壳体组件的壳体是铝质壳体或铝合金质壳体。铝质壳体质地较软，适合一体化成型后的壳体的固定体215本体可弯折，简化其制备工艺。

在一些具体示例中，上述电池壳体组件的顶盖盖体110可以是铝质盖体、铜质盖体、铁质盖体或上述金属的合金质盖体。例如，上述顶盖盖体110是铜质盖体。

在一些具体示例中，绝缘密封圈120是质软的绝缘密封圈。其中，“质软”应当理解为该绝缘密封圈120在外力挤压下可以变形而不会使该绝缘密封圈120发生脆性断裂。更具体地，该绝缘密封圈是120是塑料绝缘密封圈、橡胶绝缘密封圈或塑料橡胶复合绝缘密封圈。

在一些具体示例中，该绝缘密封圈120一体化成型于顶盖盖体110表面的边缘上，以形成于顶盖盖体110表面以贴合于顶盖盖体110的表面设置。更具体地，该绝缘密封圈120是以注塑的方式一体化成型于顶盖盖体110表面。注塑成型过程中可以借助模具，因此为了制备本实施例中的顶盖，可以先将成型的顶盖盖体110置于模具内部，模具内部应当能够容纳顶盖盖体110，并且在顶盖盖体110表面的边缘处预留有用于注塑的空位。绝缘密封圈120的原材料注塑于该空位中，并经冷却后一体化成型，以包覆并贴合于顶盖盖体110表面。

经一体化成型于顶盖盖体110表面的绝缘密封圈120和顶盖盖体110之间配合得更为紧密，避免了绝缘密封圈120和顶盖盖体110之间产生缝隙，提高了组件间的配合一致性，有效避免了绝缘密封圈120在装配过程中的变形导致的封装缺陷。

进一步，绝缘密封圈120经一体化成型于顶盖盖体110表面，有效避免了在实际装配过程中绝缘密封圈120和顶盖盖体110之间的组装过程，简化了工序。

可以理解，由于在实际装配过程中，壳体的固定体215通过弯折压合于顶盖表面，会导致绝缘密封圈120发生一定程度的变形。通过降低绝缘密封圈120的厚度，即使绝缘密封圈120发生一定程度的变形，也不易发生显著的体积变化导致绝缘密封圈120脱离顶盖盖体110表面，产生组装变形。并且通常，若绝缘密封圈120不是一体化成型包覆于顶盖盖体110边缘，则为了固定绝缘密封圈120不发生移动，绝缘密封圈120的厚度通常较厚。

但在本实施例的一些具体示例中，绝缘密封圈120的厚度低于承托体214的宽度的3/4，具体地，请参照图2示出的局部放大图。其中，承托体214的宽度指的是由电芯容置槽212的侧壁213弯折后至再次弯折前形成固定体215中间的平台部分宽度。

在一些具体示例中，绝缘密封圈120的厚度≤0.2mm。通过采用通常的成型手段不易直接制备厚度≤0.2mm的绝缘密封圈120，然而若采用一体化的制备方式，将绝缘密封圈120形成于顶盖盖体110上，以顶盖盖体110作为基材，则容易减薄绝缘密封圈120，以有效降低绝缘密封圈120的形变。进一步优选地，可以通过采用一体化的制备方式，进一步降低绝缘密封圈120的厚度。例如，使得绝缘密封圈120的厚度≤0.15mm。

在上述实施例的具体示例的基础上，请参照图2，其示出了图1中A区域的放大图。承托体214与电芯容置槽212的端口处侧壁213之间设置有圆滑的第一过渡部，绝缘密封圈120上设置有与第一过渡部形状相适配的第一配合面121。圆滑的第一过渡部与对应的第一配合面121能够降低正对承托体214与侧壁213处的绝缘密封圈120的应力，舒缓其在装配过程中压合时产生的形变，以降低组装形成的风险。并且，通过设置第一过渡部与第一配合面121的配合还可以延长承托体214与绝缘密封圈120之间的接触面积，在装配后，承托体214与绝缘密封圈120之间密封效果更好，承托体214与绝缘密封圈120之间贴合紧密无缝隙，尽可能避免电池材料从承托体214与绝缘密封圈120之间流出。

在上述实施例及其具体示例的基础上，承托体214与固定体215之间设置有圆滑的第二过渡部，在装配使用时，绝缘密封圈120上设置有与该第二过渡部形状相适配的第二配合面122。圆滑的第二过渡部与对应的第二配合面122能够降低正对承托体214与固定体215处的绝缘密封圈120的应力，舒缓其在装配过程中压合时产生的形变，以降低组装形成的风险。并且，通过设置第二过渡部与对应的第二配合面122的配合还可以延长承托体214与绝缘密封圈120之间的接触面积，在装配后，承托体214与绝缘密封圈120之间密封效果更好。

在一些具体示例中，在装配时，顶盖盖体110的边缘通过包覆于顶盖盖体110的边缘的绝缘密封圈120与固定体215相抵设置。更具体地，如图1，顶盖盖体110的边缘垂直于固定体215设置。

在上述实施例及其具体示例的基础上，顶盖盖体110的中间部分凸起于所述顶盖的边缘设置。更具体地，请参照图1示出的，顶盖盖体110表面从中间至边缘分别设置有相连接的凸起部111、连接部112及平坦部113。更具体地，平坦部113的边缘通过包覆于顶盖盖体110的边缘的绝缘密封圈120与固定体215相抵设置。顶盖盖体110表面设置一凸起部111，则该电池壳体组件在装配时，凸起部111与电芯容置腔213之间预留有一定空间，防止顶盖盖体110和电芯之间可能产生的直接接触，同时也可作为电芯引线的放置空间。将电芯放置于电芯容置腔213中后，可以由电芯的一极引出金属接线，并与顶盖盖体110发生电接触，则顶盖盖体110可作为电池的电极触点。

本实用新型的一个实施例还提供了一种密封电池壳体，包括上述实施例及其任一具体示例中的电池壳体组件，其中的顶盖盖设于壳体上，并且固定体214经弯折压设于绝缘密封圈120上。

上述密封电池壳体应用了上述实施例及其具体示例的电池壳体组件。在实际制备时，可以先将一组顶盖和壳体预先装配。具体地，将边缘上包覆有环形绝缘密封圈120的顶盖盖体110放置于壳体中的承托体214上，再稍微弯折固定体215，使其压设于顶盖边缘的绝缘密封圈120上，以初步固定顶盖和壳体，便于该电池壳体组件成对地使用或运输。在需要放置电芯时，可以将固定体215反向弯折，取出顶盖，将电芯置于电芯容置腔212中即可。

同时，根据本实用新型的一个实施例，其还提供了一种电池，其包括上述实施例提供的密封电池壳体及设置于该密封电池壳体中的电芯。更具体地，电芯是锂离子电芯。该电芯的一极可通过引线引出至顶盖，另一极可直接电连接壳体，从而使得顶盖和壳体分别形成电池的正极和负极中的一者。

电芯可以参照如下示例进行设置。电芯包括一个隔膜，该隔膜的两侧表面分别是正极材料和负极材料。或为了充分提高空间利用率以提高能量密度，可以设置多个纵向层叠设置的隔膜，隔膜的两侧表面分别是正极材料和负极材料，但相邻的隔膜之间间隔设置，将多个负极材料通过极耳引线引出，以及将多个正极材料通过极耳引线引出，以分别连接顶盖和壳体。

该电池壳体中绝缘密封圈120仅仅占据了壳体电芯容置槽212端部边缘的承托体214上的少部分空间，基本不占据壳体内的电芯容置槽212的空间，提升了电池中空间的利用率。进一步，在实际装配过程中，无需借助于专用的密封设备，只需适当将固定体215的可弯折部弯折压设于顶盖上，即可实现密封，简化了相关工序。并且，将绝缘密封圈120预先包覆于顶盖盖体110的边缘上且贴合顶盖盖体110表面，减少了二次装配的工序，提高了组件间的配合一致性，以避免传统技术中出现的装配时绝缘密封圈变形的情况，使电池密封效果的一致性产生显著的提升。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池壳体组件，其特征在于，包括相适配的顶盖和壳体；

所述顶盖包括顶盖盖体和包覆所述顶盖盖体边缘的环形绝缘密封圈，所述绝缘密封圈贴合于所述顶盖盖体表面设置；

所述壳体中设置有电芯容置槽，所述壳体的内侧壁上具有承托体，所述壳体的内侧壁位于所述承托体上方的部分形成固定体，所述固定体可弯折；

在装配使用时，所述绝缘密封圈设置于所述顶盖盖体和所述壳体之间以间隔所述顶盖盖体和所述壳体，所述承托体用于承托所述顶盖，所述绝缘密封圈与所述固定体相抵，弯折后的所述固定体用于固定所述顶盖。

2.根据权利要求1所述的电池壳体组件，其特征在于，所述壳体的侧壁于所述电芯容置槽的槽口处向外弯折形成凸台结构，所述凸台结构形成环形的所述承托体。

3.根据权利要求2所述的电池壳体组件，其特征在于，所述承托体与所述电芯容置槽的内侧壁之间设置有圆滑的第一过渡部，所述密封圈上设置有与所述第一过渡部形状相适配的第一配合面。

4.根据权利要求1所述的电池壳体组件，其特征在于，所述承托体与所述固定体之间设置有圆滑的第二过渡部，所述绝缘密封圈上设置有与所述第二过渡部形状相适配的第二配合面。

5.根据权利要求1～4任一项所述的电池壳体组件，其特征在于，所述绝缘密封圈是塑料密封圈、橡胶密封圈或塑料橡胶复合密封圈。

6.根据权利要求1～4任一项所述的电池壳体组件，其特征在于，所述绝缘密封圈经一体化成型于所述顶盖盖体表面以贴合于所述顶盖盖体表面设置。

7.根据权利要求6所述的电池壳体组件，其特征在于，所述绝缘密封圈经注塑一体化成型于所述顶盖盖体表面。

8.根据权利要求1～4任一项所述的电池壳体组件，其特征在于，所述绝缘密封圈的厚度低于所述承托体宽度的3/4。

9.根据权利要求1～4任一项所述的电池壳体组件，其特征在于，所述绝缘密封圈的厚度≤0.2mm。

10.一种电池，其特征在于，包括电池壳体组件和电芯，所述电池壳体组件是根据权利要求1～9任一项所述的电池壳体组件，所述电芯设置于所述密封电池壳体中的所述电芯容置槽中，所述固定体经弯折压设于所述绝缘密封圈上。

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