CN215771462U - 一种硬壳电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及电池技术领域，公开了一种硬壳电池及用电设备，包括壳体、连接管和管帽，所述壳体设置有注液孔，所述连接管包括管壁以及分别位于所述管壁两端的第一圆形管口和第二圆形管口，所述第一圆形管口与所述壳体连接，所述第二圆形管口与所述管帽连接；并且，所述连接管设置于所述壳体的内壁并垂直于所述壳体；沿所述连接管的轴向方向，所述连接管在所述壳体上的投影的中心与所述注液孔中心重合。通过上述方式，使得注液时，管帽能自适应收缩与注液针贴合进行密封；另外，注液完成后，注液针拔出时注液针针头的挂液与残留液体可以通过管帽隔断在壳体的内部，不会出现注液孔冒液、溢液而造成污染的问题。

Description

一种硬壳电池及用电设备

技术领域

本申请实施例涉及硬壳电池密封技术领域，尤其涉及一种硬壳电池及用电设备。

背景技术

锂离子电池在消费类电子产品市场的应用十分广泛的，并且一直以来主流型消费类锂离子电池所使用的外包装材料是铝塑膜。随着锂离子电池的不断进步发展及消费者对电池更高的性能需求，消费类锂离子电池现在也可以实现像动力电池一样使用硬壳材质作为外包装材料，而钢壳便是其中一种逐渐被应用的合金材料。然而，锂电池包装材料的更迭，势必会与现在的电池制造工艺产生很大的差别。

对于钢壳电池来讲，它与软包电池存在明显区别的地方在于注液方式的不同。消费类锂电池出于对能量密度等要求的考量，常常会采用厚度较薄的钢壳(50um–150um)来冲壳，而注液所需的注液孔，则是直接采用平面开口的方式，这种方式的应用也是最为广泛的。但是，薄钢壳加这种平面开口的注液孔共同应用会存在如下的工艺难点：注液孔敞口化成易冒液、注液孔长期敞口水汽易进入均会污染注液孔，严重影响着产品安全。

实用新型内容

本申请新型实施例旨在提供一种硬壳电池及用电设备，以对注液孔进行密封，解决注液孔冒液、溢液而造成污染的问题。

本申请实施例解决其技术问题采用以下技术方案：提供一种硬壳电池，包括电芯本体和收容所述电芯本体的壳体，所述壳体设置有注液孔。

所述硬壳电池还包括：连接管和管帽，所述连接管包括管壁以及分别位于所述管壁两端的第一圆形管口和第二圆形管口，所述第一圆形管口与所述壳体连接，所述第二圆形管口与所述管帽连接。

并且，所述连接管设置于所述壳体的内壁并垂直于所述壳体；沿所述连接管的轴向方向，所述连接管在所述壳体上的投影的中心与所述注液孔中心重合。

在一些实施例中，所述第一圆形管口的半径大于或等于所述注液孔的半径。

在一些实施例中，所述连接管在垂直于其轴向方向上的横截面的半径，沿所述连接管的轴向方向自所述第一圆形管口向所述第二圆形管口逐渐增加。

在一些实施例中，所述管帽密封包裹于所述第二圆形管口的外壁。

在一些实施例中，所述管帽的内壁与所述第二圆形管口的外壁之间还设置有密封剂。

在一些实施例中，所述密封胶为白胶、有机硅密封胶、热塑性弹性体中的至少一种。

在一些实施例中，所述第一圆形管口与所述壳体焊接固定。

在一些实施例中，所述管帽由聚酯弹性体、丙烯基弹性体、乙烯基弹性体材料中的至少一种制成。

在一些实施例中，所述连接管由不锈钢材料、优质结构钢、碳素结构钢或普通低合金钢制成。

在一些实施例中，所述壳体为不锈钢钢壳。

本申请实施例还提供一种用电设备，包括负载以及上述的硬壳电池，所述硬壳电池为所述负载供电。

本实用新型的有益效果：

本申请实施例提供一种硬壳电池及用电设备通过在壳体内壁设置连接管及管帽，使得注液时，管帽能自适应收缩与注液针贴合，进行密封。另外，注液完成后，注液针拔出时注液针针头的挂液与残留液体可以通过管帽隔断在壳体的内部，不会出现注液孔冒液、溢液而造成污染的问题。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请实施例提供的一种硬壳电池的结构示意图；

图2是图1所示的硬壳电池内部的局部放大示意图；

图3是图2所示的硬壳电池中连接管的结构示意图；

图4是图2所示的硬壳电池中连接管的另一结构示意图；

图5是图2所示的硬壳电池中管帽的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”/“连接于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直”、“水平”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申请和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请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，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“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。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

目前对于硬壳电池(含钢壳电池)而言，通常将电解液灌注分为两次注液，第一次满足电解液浸润和化成损耗，第二次为补液满足长期循环要求。因此从一次注液完毕到电解液浸润静置，再到敞口化成完成第二次注液，最后才能完成注液孔的密封焊接(采用密封钉焊接)。上述工序会花费较长的时间，而这些时间里注液孔是一直处于敞开的状态的，这就对所有工序的作业环境有严格要求，如低温低湿无尘，否则将会使电池的电性能和安全性能暴露于危险环境之中。

目前而言，电池的注液环境是低温低湿，浸润环境有简易的防尘密封弹夹。但是这些防护措施并不能完全起到有效的隔绝水汽、隔绝颗粒粉尘的作用，因此在生产中常常会出现由于水汽进入注液孔而导致的电池胀气，严重影响着产品安全。

请一并参阅图1和图2，图1为本申请实施例提供的一种硬壳电池100的结构示意图，图2为壳体内部的局部放大图，所述硬壳电池100包括壳体10、连接管20和管帽30，所述壳体10设置有注液孔11，所述连接管20设置于所述壳体10的内壁并垂直于所述壳体10，所述连接管20的一端与所述壳体10连接，所述连接管20的另一端连接所述管帽30。沿所述连接管20的轴向方向，所述连接管20在所述壳体10上的投影的中心与所述注液孔11中心重合。

可以理解，所述壳体10内收容有电芯本体，所述电芯本体包括正极片、隔膜和负极片，所述隔离膜位于所述正极片与所述负极片之间。

所述连接管20及管帽30均位于所述壳体10内，故对所述硬壳电池100而言，所述连接管20及管帽30对所述壳体10的外观无影响，因此不会改变所述壳体10的体积。

另外，尽管所述连接管20及管帽30均位于所述壳体10内，但是由于所示电芯本体的头部需要进行极耳的焊接且填充入壳时极耳需弯折，因此所述连接管20及管帽30所占据的空间并不会对所述硬壳电池100的装配产生影响。

在一些实施例中，所述壳体10为钢壳，例如所述钢壳以430不锈钢钢带为基底，在钢带上镀覆镍-钴合金层冲压而成。

本申请实施例的硬壳电池100应用于消费类电池，如扣式锂离子电池等。

请参阅图3，所述连接管20包括管壁21以及分别位于所述管壁21两端的第一圆形管口22和第二圆形管口23，所述第一圆形管口22与所述壳体10连接，所述第二圆形管口23与所述管帽30连接。

沿所述连接管20的轴向方向，所述第一圆形管口22与所述注液孔11同轴设置。

需要说明的是：所述连接管20的轴向方向为所述第一圆形管口22向所述第二圆形管口23延伸的方向。

所述第一圆形管口22的半径大于或等于所述注液孔11的半径，以防止注液针经所述注液孔11插入所述连接管时，所述注液针的针头抵住所述连接管的管壁21。

在一些实施例中，所述连接管20为漏斗状(如图3所示)，所述连接管20在垂直于其轴向方向上的横截面的半径，沿所述连接管20的轴向方向自所述第一圆形管口22向所述第二圆形管口23逐渐增加。

请参阅图4，在一些实施例中，所述连接管20为烟囱状，所述第一圆形管口22和所述第二圆形管口23的半径相同，所述连接管20中部的半径最小。所述连接管20在垂直于其轴向方向上的横截面的半径，沿所述连接管20的轴向方向自所述连接管20的中部向所述第一圆形管口22逐渐增加，并且，沿所述连接管20的轴向方向自所述连接管20的中部向所述第二圆形管口23逐渐增加。

需要说明的是：所述连接管20中部为平行所述第一圆形管口22，且经过所述第一圆形管口22和所述第二圆形管口23的圆心连线中点的截面。

所述连接管20由钢性材料制成，如不锈钢、优质结构钢、碳素结构钢或普通低合金钢等。

所述第一圆形管口22与所述壳体10焊接固定，所述管帽30密封包裹于所述第二圆形管口23的外壁。

在具体装配时，可以首先将管帽30包裹于所述第二圆形管口23的外壁，然后将连接管的第一圆形管口22与所述壳体10焊接；或者，可以首先将连接管的第一圆形管口22与所述壳体10焊接，然后再将管帽30包裹于所述第二圆形管口23的外壁，对此本申请不做任何限制。

所述管帽30由弹性材料制成，例如所述管帽30由聚酯弹性体、丙烯基弹性体、乙烯基弹性体等中的至少一种制成，使得所述管帽30能自适应收缩从而起到密封所述注液孔11的目的。

具体的，注液时，注液针经注液孔11从所述管帽30插入进行灌注，管帽30自适应收缩与注液针贴合，起到密封作用。注液完毕后由于注液针与所述管帽30紧密贴合，注液针拔出时注液针针头的挂液与残留液体都可以通过所述管帽30隔断在所述壳体10的内部，防止所述注液孔11冒液、溢液造成污染的问题。并且，注液完毕静置过程中，管帽30还可以起到阻隔水汽、颗粒粉尘通过所述注液孔11进入所述壳体10内部。

可以理解，在所述硬壳电池100进行正压氦检时，要先对所述注液孔11通过注氦针连接的密封堵头挤压密封，然后注氦针从注液孔11经管帽30插入壳体10内部注入氦气，管帽30自适应收缩与注氦针贴合，起到二次密封作用，防止氦气泄漏导致氦检误判过杀。

需要说明的是，与现有技术中采用焊接密封钉以密封注液孔相比，本申请采用连接管和管帽的密封方式，不会因在氦检的过程中注液孔受注氦针的密封胶塞挤压变形而导致密封钉焊接失效。

在一些实施例中，所述管帽30的内壁与所述第二圆形管口23的外壁之间还设置有密封剂，以增加所述管帽30与所述连接管20之间的密封性。所述密封剂可为：白胶、有机硅密封胶或热塑性弹性体等。

本申请另一实施例还提供一种用电设备，包括负载及上述的硬壳电池，所述硬壳电池用于为所述负载供电。

所述用电设备可以为：电动汽车、电动两轮车、扫地机器人、手表、手机或平板电脑等。

本申请实施例提供的一种硬壳电池及用电设备通过在壳体内壁设置连接管及管帽，使得注液时，管帽能自适应收缩与注液针贴合，进行密封。另外，注液完成后，注液针拔出时注液针针头的挂液与残留液体可以通过管帽隔断在壳体的内部，不会出现注液孔冒液、溢液而造成污染的问题。此外，由于管帽可自适应收缩，可防止外界的水汽及粉尘颗粒进入壳体内，提高了产品的安全性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种硬壳电池，包括电芯本体和收容所述电芯本体的壳体，所述壳体设置有注液孔，其特征在于，所述硬壳电池还包括：连接管和管帽，所述连接管包括管壁以及分别位于所述管壁两端的第一圆形管口和第二圆形管口，所述第一圆形管口与所述壳体连接，所述第二圆形管口与所述管帽连接；

并且，所述连接管设置于所述壳体的内壁并垂直于所述壳体；沿所述连接管的轴向方向，所述连接管在所述壳体上的投影与所述注液孔中心重合。

2.根据权利要求1所述的硬壳电池，其特征在于，所述第一圆形管口的半径大于或等于所述注液孔的半径。

3.根据权利要求2所述的硬壳电池，其特征在于，

所述连接管在垂直于其轴向方向上的横截面的半径，沿所述连接管的轴向方向自所述第一圆形管口向所述第二圆形管口逐渐增加。

4.根据权利要求1所述的硬壳电池，其特征在于，所述管帽密封包裹于所述第二圆形管口的外壁。

5.根据权利要求4所述的硬壳电池，其特征在于，

所述管帽的内壁与所述第二圆形管口的外壁之间还设置有密封剂。

6.根据权利要求1所述的硬壳电池，其特征在于，

所述第一圆形管口与所述壳体焊接固定。

7.根据权利要求1所述的硬壳电池，其特征在于，

所述管帽由聚酯弹性体、丙烯基弹性体或乙烯基弹性体制成。

8.根据权利要求1所述的硬壳电池，其特征在于，

所述连接管由不锈钢、优质结构钢、碳素结构钢或普通低合金钢制成。

9.根据权利要求1所述的硬壳电池，其特征在于，所述壳体为不锈钢钢壳。

10.一种用电设备，其特征在于，包括负载以及如权利要求1-9任一项所述的硬壳电池，所述硬壳电池为所述负载供电。

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