CN216084987U - 锂离子电池盖板、锂离子电池及其应用产品 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂离子电池盖板、锂离子电池及其应用产品，包括：环形外圈，以及端盖，端盖设置于环形外圈的上方，端盖和环形外圈之间设有绝缘胶层以使得环形外圈的上表面与端盖的下表面之间粘接，端盖的中部设有凹陷部，凹陷部与环形外圈之间形成一个容纳空间，多个密封胶层，多个密封胶层填充在容纳空间内，以将环形外圈和端盖之间密封。本实用新型的绝缘胶层具有连接、绝缘以及密封作用，通过设置多处处密封性能不同的密封区域，提高了电池盖板的密封性与可靠性，且可适用于电池内外不同的使用环境。

Description

锂离子电池盖板、锂离子电池及其应用产品

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及锂离子电池盖板、锂离子电池及其应用产品。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

目前，微小型纽扣式锂离子电池的封装结构主要有三种方式：上下壳铆接式、盖板壳体铆接式及盖板壳体焊接式。其中，最常用的是盖板壳体焊接的方式，这种方式一般采用金属铆接压紧弹密封件的方式密封连接，或者采用胶接的方式密封连接。金属铆接的连接方式中金属需要保证形变后保持对弹性密封件的压紧，因此需要保证足够的金属强度，所以该类电池结构整体厚度难以低于1mm以下。胶接的连接方式中，虽然电池盖板整体厚度可以低于1mm以下，但对胶体强度、粘接性能、热膨胀性能、隔水汽性能等要求非常高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中锂离子电池采用胶接的方式无法同时满足胶体强度和隔水汽的要求，导致锂离子电池寿命下降甚至电解液泄露的技术问题。本实用新型提供一种锂离子电池盖板，通过多层密封胶体复合，能够有效阻隔电池外部水汽或电池内部有机溶剂，提高了锂离子电池的使用寿命。同时，胶接的电池盖板结构简单，保证了整体厚度小于1mm，提高了电池内部的空间利用率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锂离子电池盖板，包括：环形外圈，以及端盖，所述端盖设置于所述环形外圈的上方，所述端盖和所述环形外圈之间设有绝缘胶层以使得所述环形外圈的上表面与所述端盖的下表面之间粘接，所述端盖的中部设有凹陷部，所述凹陷部与所述环形外圈之间形成一个容纳空间，多个密封胶层，所述多个密封胶层填充在所述容纳空间内，以将所述环形外圈和端盖之间密封。本实用新型的盖板结构，环形外圈和端盖之间能够形成容纳空间(可以认为是凹槽)，更方便填充密封胶层，能够提高盖板密封的可靠性和强度。

进一步地，所述多个密封胶层至少包括：第一密封胶层，所述第一密封胶层位于所述绝缘胶层与所述凹陷部侧壁之间，所述第一密封胶层与所述绝缘胶层粘接，所述第一密封胶层与所述端盖的下表面粘接；第二密封胶层，所述第二密封胶层位于所述环形外圈内侧壁与所述凹陷部侧壁之间，所述第二密封胶层位于所述第一密封胶层的下方，且所述第二密封胶层与所述第一密封胶层粘接。

进一步地，所述第一密封胶层的厚度大于所述绝缘胶层的厚度，所述绝缘胶层和所述环形外圈的至少部分内侧壁均与所述第一密封胶层粘接。

进一步地，为了减小电池盖板的体积，所述第二密封胶层的下表面与所述外圈的下表面平齐。

进一步地，锂离子电池盖板的外径d为5-20mm，锂离子电池盖板的厚度h小于1mm。

进一步地，为了便于电池盖板与锂离子电池的壳体连接，所述环形外圈的外径为D1，所述绝缘胶层的外径为D2，所述端盖的外径为D3，所述外径D1≥D2≥D3。

进一步地，为了实现导电，所述环形外圈的材质为不锈钢、碳钢、铝、铝合金、铁合金、镍、镍合金或镍铁合金。

进一步地，为了实现导电，所述端盖的材质为不锈钢、碳钢、铝、铝合金、铁合金、镍、镍合金或镍铁合金。

一种锂离子电池，包括如上所述的锂离子电池盖板。

一种锂离子电池的应用产品，所述应用产品包括如上所述的锂离子电池。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过在环形外圈和端盖之间设置绝缘胶层，绝缘胶层具有连接、绝缘作用以及密封作用，能够将环形外圈上表面和端盖下表面粘接起来，保证电池盖板的结构强度，同时，绝缘胶层也能够起到阻挡水汽的作用或电池内部有机溶剂的作用。

2、本实用新型通过在绝缘胶层和凹陷部侧壁之间填充第一密封胶层，第一密封胶层能够进一步阻挡外部水汽或者电池内部有机溶剂；在第一密封胶层下方粘接了第二密封胶层，第二密封胶层能够保护第一密封胶层，提高密封效果。

3、本实用新型通过横向和纵向两道密封结构，能够阻挡电池外部水汽或电池内部有机溶剂，还能够防止电解液泄露，可以提高电池的使用寿命，且结构简单、体积小，能够提高微小型电池结构的空间利用率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型最优实施例的结构示意图。

图2是本实用新型最优实施例的放大图。

图3是本实用新型锂离子电池盖板正装的示意图。

图4是本实用新型锂离子电池盖板反装的示意图。

图中：100、锂离子电池盖板1、环形外圈，2、绝缘胶层，3、端盖，4、第一密封胶层，5、第二密封胶层，6、电池壳体，31、凹陷部。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

如图1所示，一种锂离子电池盖板100，包括环形外圈1、绝缘胶层2、端盖3、及多个密封胶层。端盖3设置于环形外圈1的上方，端盖3和环形外圈1之间设有绝缘胶层2以使得环形外圈1的上表面与端盖3的下表面之间粘接。端盖3的中部设有凹陷部31。凹陷部31与环形外圈1之间形成一个容纳空间。多个密封胶层填充在容纳空间内，以将环形外圈1和端盖3之间密封。在本实施例中，绝缘胶层2的内侧壁与环形外圈1的内侧壁优选为平齐形成一个竖直面，该竖直面、端盖3的下表面及凹陷部31侧壁三者之间可以形成一个容纳空间，在该容纳空间内可以填充多个密封胶层。在本实施例中，绝缘胶层2的材质为环氧树脂聚合物或丙烯酸酯聚合物，优选环氧树脂，环氧树脂聚合物包含陶瓷粉末。使用陶瓷粉末改性的环氧树脂能够提高电池盖板的抗压强度和胶接强度，保证环形外圈1和端盖3之间的连接强度和密封性。

在本实施例中，多个密封胶层可以是两个密封胶层，但不限于此，也可以是三个、四个、五个等等，可以根据实际需求进行设置。两个密封胶层分别为第一密封胶层4和第二密封胶层5。第一密封胶层4位于绝缘胶层2与凹陷部31侧壁之间，第一密封胶层4与绝缘胶层2粘接，第一密封胶层4与端盖3的下表面粘接。第二密封胶层5位于环形外圈1内侧壁与凹陷部31侧壁之间，第二密封胶层5位于第一密封胶层4的下方，且第二密封胶层5与第一密封胶层4粘接。第一密封胶层4的材质可以为硅胶、硅橡胶、环氧树脂、丙烯酸酯、油脂或纳米超疏水涂料，优选疏水性能和热稳定性能良好的胶体，保证电池盖板对外部水汽的隔绝。第二密封胶层5的材质可以为结构胶，该结构胶应具备良好的密封性能，耐水/水汽性能以及良好的热稳定性能，例如，环氧树脂、丙烯酸酯等。

在本实施例中，第一密封胶层4的厚度可以大于绝缘胶层2的厚度，绝缘胶层2和环形外圈1的至少部分内侧壁均与第一密封胶层4粘接，这样使得密封效果更好。

在本实施例中，第二密封胶层5的下表面与外圈1的下表面平齐。这样，当电池盖板安装到壳体上时，电池盖板不会占用太多壳体的空间，保证壳体内电极组的安装不会受影响。同时，端盖3设置向下凹陷的凹陷部31，能够进一步缩小锂离子电池整体的体积。

本实施例的锂离子电池盖板100的外径d为5-20mm，锂离子电池盖板100的厚度h小于1mm。盖板形状可以是方形或者圆形，可以根据需求进行设计。此外，本实施例的锂离子电池盖板可以正反双面使用，例如，将环形外圈1的下表面与电池壳体6连接组成电池(如图3所示)，此时，端盖3在环形外圈1的上方，第一密封胶层4和第二密封胶层5主要是阻隔电池内部的有机溶剂(电解液)，绝缘胶层2主要阻隔外部水汽以及内部有机溶剂。或者，将环形外圈1的上表面与电池壳体6的连接组成电池(如图4所示)，此时，端盖3在环形外圈1的下方，第一密封胶层4和第二密封胶层5位于电池外部，主要阻挡外部水汽，绝缘胶层2主要阻挡电池内部的有机溶剂(电解液)。

在本实施例中，环形外圈1的外径为D1，绝缘胶层2的外径为D2，端盖3的外径为D3，外径D1≥D2≥D3。优选为D1>D2>D3。也就是说，环形外圈1的上表面的一部分是没有被绝缘胶层2覆盖的，能够提高环形外圈1与壳体连接的灵活性，例如，环形外圈1的上表面边缘或者下表面边缘均可以与壳体进行连接。

在本实施例中，外圈1的材质为金属材质，例如，不锈钢、碳钢、铝、铝合金、铁合金、镍、镍合金、镍铁合金等，可以通过冲压、挤压、粉末冶金等方式加工成型。

在本实施例中，端盖3的材质为金属材质，例如，不锈钢、碳钢、铝、铝合金、铁合金、镍、镍合金、镍铁合金等，可以通过冲压、挤压、粉末冶金等方式加工成型。

一种锂离子电池，采用如上所述的锂离子电池盖板，该锂离子电池例如可以是扣式锂离子电池或针式锂离子电池。

一种锂离子电池的应用产品，该应用产品包括锂离子电池。应用产品例如可以是蓝牙耳机、电池手表、智能眼镜等移动穿戴类电子产品。

综上所述，本实用新型的锂离子电池盖板，通过将端盖3设置在环形外圈1的上方，在端盖3下表面和环形外圈1上表面之间设置绝缘胶层2，形成第一道密封结构。通过在绝缘胶层2和凹陷部31侧壁之间填充第一密封胶层4，在环形外圈1侧壁和凹陷部31之间填充第二密封胶层5，两个密封胶层形成第二道密封结构。第一道密封结构能够给电池盖板提供结构强度以及水汽隔绝。第二道密封结构能够对外部水汽进一步隔离，且由于第一密封胶层4材质偏软，第二密封胶层5具有一定的硬度，能够对第一密封胶层4提供保护。本实用新型采用复合密封方式，大大提高了密封的可靠性，特别是在高温高湿环境中。通过横向和纵向结构设置了两道密封方式，结构比较简单，占用空间小，提高了微小型电池结构空间的利用率，特别是直径10mm以下的电池结构。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要如权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种锂离子电池盖板，其特征在于，包括：

环形外圈(1)，以及

端盖(3)，所述端盖(3)设置于所述环形外圈(1)的上方，所述端盖(3)和所述环形外圈(1)之间设有绝缘胶层(2)以使得所述环形外圈(1)的上表面与所述端盖(3)的下表面之间粘接，所述端盖(3)的中部设有凹陷部(31)，所述凹陷部(31)与所述环形外圈(1)之间形成一个容纳空间，

多个密封胶层，所述多个密封胶层填充在所述容纳空间内，以将所述环形外圈(1)和端盖(3)之间密封。

2.如权利要求1所述的锂离子电池盖板，其特征在于，所述多个密封胶层至少包括：

第一密封胶层(4)，所述第一密封胶层(4)位于所述绝缘胶层(2)与所述凹陷部(31)侧壁之间，所述第一密封胶层(4)与所述绝缘胶层(2)粘接，所述第一密封胶层(4)与所述端盖(3)的下表面粘接，

第二密封胶层(5)，所述第二密封胶层(5)位于所述环形外圈(1)内侧壁与所述凹陷部(31)侧壁之间，所述第二密封胶层(5)位于所述第一密封胶层(4)的下方，且所述第二密封胶层(5)与所述第一密封胶层(4)粘接。

3.如权利要求2所述的锂离子电池盖板，其特征在于，所述第一密封胶层(4)的厚度大于所述绝缘胶层(2)的厚度，所述绝缘胶层(2)和所述环形外圈(1)的至少部分内侧壁均与所述第一密封胶层(4)粘接。

4.如权利要求2所述的锂离子电池盖板，其特征在于，所述第二密封胶层(5)的下表面与所述环形外圈(1)的下表面平齐。

5.如权利要求1所述的锂离子电池盖板，其特征在于，锂离子电池盖板的外径d为5-20mm，锂离子电池盖板的厚度h小于1mm。

6.如权利要求1所述的锂离子电池盖板，其特征在于，所述环形外圈(1)的外径为D1，所述绝缘胶层(2)的外径为D2，所述端盖(3)的外径为D3，所述外径D1≥D2≥D3。

7.如权利要求1所述的锂离子电池盖板，其特征在于，所述环形外圈(1)的材质为不锈钢、碳钢、铝、铝合金、铁合金、镍、镍合金或镍铁合金。

8.如权利要求1所述的锂离子电池盖板，其特征在于，所述端盖(3)的材质为不锈钢、碳钢、铝、铝合金、铁合金、镍、镍合金或镍铁合金。

9.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的锂离子电池盖板。

10.一种锂离子电池的应用产品，其特征在于，所述应用产品包括如权利要求9所述的锂离子电池。

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