CN217158387U - 壳体、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及电池生产技术领域,公开了一种壳体、电池单体、电池及用电装置,其中的壳体包括主体件、盖合件和钎料,主体件包括具有开口的主体部,以及环绕主体部的开口边缘的第一卷封部;盖合件包括盖合部,以及环绕盖合部边缘的第二卷封部;第一卷封部与第二卷封部被配置为通过钎料连接,以将盖合部盖合于主体部的开口处。本申请实施例提供的壳体、电池单体、电池及用电装置,能够在加强电池单体壳体连接处的连接强度的同时,确保电池单体壳体连接处的密封性能。
Description
技术领域
本申请实施例涉及电池生产技术领域,特别涉及一种壳体、电池单体、电池及用电装置。
背景技术
电池作为日常生活中常见的能量来源,被广泛应用于各个场合。电池中能量的产生主要依靠电极组件,由电极组件在电解液中的化学反应向电池外部输出电能,电极组件被封装于电池壳体内的密闭环境中。
电池壳体在装入电极组件后,为了确保电池壳体连接处的连接效果,需要提高电池壳体连接处的连接强度。同时,为了确保电极组件不轻易受到电池外部环境的影响,以确保电极组件的使用性能,需要保持电池壳体内部环境的密闭性。但是,目前电池壳体的连接处在成型后存在强度不足,以及密封性能差的问题。
实用新型内容
本申请实施例的目的在于提供一种壳体、电池单体、电池及用电装置,能够在加强电池单体壳体连接处的连接强度的同时,确保电池单体壳体连接处的密封性能。
为解决上述技术问题,本申请实施例提供了一种用于电池单体的壳体,壳体包括主体件、盖合件和钎料,主体件包括具有开口的主体部,以及环绕主体部的开口边缘的第一卷封部;盖合件包括盖合部,以及环绕盖合部边缘的第二卷封部;第一卷封部与第二卷封部被配置为通过钎料连接,以将盖合部盖合于主体部的开口处。
本申请实施例还提供了一种电池单体,电池单体包括电极组件和上述的壳体,电极组件容纳于壳体。
本申请实施例还提供了一种电池,电池包括上述的电池单体。
本申请实施例还提供了一种用电装置,用电装置包括上述的电池。
本申请实施例还提供了一种加工装置,用于制作上述的壳体,加工装置包括压头、卷封轮和加热件,压头用于将盖合件压紧在主体件上;卷封轮设置有压槽,压槽的内壁用于卷封主体件与盖合件,以使主体件、盖合件上分别形成第一卷封部、第二卷封部;加热件设置在压槽内,加热件用于在压槽的内壁卷封主体件与盖合件的过程中,对位于主体件与盖合件之间的钎料进行加热。
本申请实施例提供的壳体、电池单体、电池及用电装置中,主体件的第一卷封部与盖合件的第二卷封部卷封,并且,第一卷封部与第二卷封部还通过钎料连接。在第一卷封部与第二卷封部经过钎焊后,可以对主体件与盖合件之间的卷封部位的连接强度进行加强。同时,由于钎料与第一卷封部、第二卷封部之间形成的原子间连接力,可以确保第一卷封部与第二卷封部之间的气密性,消除水汽渗透风险,确保壳体连接处的密封性能。
在一些实施例中,钎料的熔点温度低于460℃。通过采用低熔点钎料,可以避免由于钎料的熔点温度较高而在加热钎料过程中对壳体内的电极组件造成损伤。
在一些实施例中,钎料为铝基钎料或者锌基钎料。由于铝基钎料、锌基钎料主要应用于铝及铝合金的钎焊,因此,在电池壳体通常采用铝材的情况下,铝基钎料、锌基钎料能够较好地适应对电池壳体的钎焊。
在一些实施例中,第一卷封部环绕主体部边缘远离开口的一侧。这样,可以采用常用的卷边式封口机完成卷封,加工方便。
在一些实施例中,主体部包括筒状的第一部分,以及圆台状的第二部分,第一部分与第二部分连接,第二部分还与第一卷封部连接,其中,第二部分与第一部分连接的一端的直径大于第二部分与第一卷封部连接的一端的直径。这样,圆台状的第二部分外侧可以形成避让空间,避让空间用于容纳第一卷封部与第二卷封部接合而形成的卷封结构,从而避免卷封结构凸出于筒状的第一部分的外侧,以避免在电池单体组成电池模组时因空间占用而影响电池模组的能量密度。
在一些实施例中,第一卷封部包括自主体部的开口边缘弯折形成的第一弯折部,第一弯折部用于容纳钎料;和/或,第二卷封部包括自盖合部边缘弯折形成的第二弯折部,第二弯折部用于容纳钎料。这样,第一弯折部和/或第二弯折部的内侧形成内部空间,钎料在加热熔融后,可以填充在内部空间中,有利于保证接头密封性,防止外界的水汽或杂质进入壳体内部。
在一些实施例中,第一卷封部包括与主体部的开口边缘连接的一端以及远离开口的一端,第二弯折部用于容纳第一卷封部远离开口的一端与钎料;和/或,第二卷封部包括与盖合部连接的一端以及远离盖合部的一端,第一弯折部用于容纳第二卷封部远离盖合部的一端与钎料。这样,第一卷封部内侧形成的空间,除了容纳钎料后,还可以容纳第二卷封部的一端;和/或,第二卷封部内侧形成的空间,除了容纳钎料后,还可以容纳第一卷封部的一端,使得壳体通过卷封的同时通过钎料连接,实现良好的密封效果。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
图1是本申请实施例提供的车辆的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的电池的分解结构示意图;
图3是本申请实施例提供的电池单体的立体结构示意图;
图4是本申请实施例提供的电池单体的主视结构示意图;
图5是电池单体壳体采用二重卷封结构时、沿图4中A-A向的剖视结构示意图;
图6是图5中B部的放大结构示意图;
图7是电池单体壳体采用另一种二重卷封结构时、沿图4中A-A向的剖视结构示意图;
图8是图7中C部的放大结构示意图;
图9是电池单体壳体采用单次卷封结构时、沿图4中A-A向的剖视结构示意图;
图10是图9中D部的放大结构示意图;
图11是本申请实施例提供的采用头道卷封轮进行一道卷封时的剖面结构示意图;
图12是本申请实施例提供的采用二道卷封轮进行二道卷封时的剖面结构示意图;
图13是本申请实施例提供的盖合件卷封前的剖面结构示意图;
图14是本申请实施例提供的盖合件卷封前压紧在主体件上的剖面结构示意图。
附图标记:
1000、车辆;
1010、电池;1020、控制器;1030、马达;
100、箱体;101、容纳部分;102、盖合部分;
200、电池单体;10、主体件;11、主体部;111、第一部分;112、第二部分;12、第一卷封部;121、第一弯折部;20、盖合件;21、盖合部;22、第二卷封部;221、第二弯折部;30、钎料;40、电极组件;50、压头;60、卷封轮;61、压槽。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“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申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,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,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
电池单体是将化学能转化为电能的装置,位于电池单体壳体内的电极组件能够在电解液中发生化学反应,从而向电池单体外部输出电能。电池单体的壳体包括主体件和盖合件,主体件具有内腔及连通内腔的开口,电极组件置于主体件的内腔中,通过将盖合件盖合于主体件的开口处对主体件的内腔进行封闭,以将电极组件封闭于密闭环境中。电池单体壳体连接处,即主体件与盖合件连接处的连接效果直接影响到电极组件的使用性能。
目前的电池单体的壳体中,主体件与盖合件之间的连接采用卷封形式实现,盖合件经卷封连接至主体件上。在卷封过程中,盖合件的卷边(盖合件与主体件卷封的边缘部分)和主体件的卷边(主体件的开口边缘部分)相互卷绕并被轧制为一体,通过从外部对盖合件与主体件相互卷绕的部分加压,将盖合件与主体件牢牢地结合在一起。
申请人发现在长时间使用电池后,壳体的主体件与盖合件的卷封部位容易形成间隙,从而影响壳体的密封性能。
为了能够在提高主体件与盖合件之间的连接强度的同时,确保主体件与盖合件之间的密封性能,申请人经过长期研究发现,可以在主体件与盖合件卷封处采用钎焊加强连接强度。具体地,主体件在与盖合件以卷封形式连接时,在主体件与盖合件的接合部位进行钎焊。
在采用这样的连接形式的电池单体的壳体中,主体件与盖合件之间卷封在一起,能够通过弯曲加工快速执行主体件与盖合件的接合。同时,对主体件与盖合件之间的接合部位进行钎焊。钎焊可以提高主体件与盖合件卷封在一起的接合部位处的连接强度。在钎料与主体件、盖合件之间起到连接作用的为原子间作用力,可以确保主体件与盖合件之间的接合部位处的密封性能,消除水汽渗透风险。
本申请实施例公开的壳体,以及电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。可以使用具备本申请公开的电池等组成该用电装置的电源系统,这样,便于为用电装置提供电力驱动,也能节省用电装置的占用空间。
下面以用电装置为车辆进行具体介绍。图1示出了本申请一实施例的一种车辆的结构示意图,车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置电池1010。例如,在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池1010。电池1010可以用于车辆1000的供电,例如,电池1010可以作为车辆1000的操作电源,用于车辆1000的电路系统,例如用于车辆1000的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中,电池1010不仅仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,替代或部分替代燃油或天然气为车辆提供驱动力。
车辆1000的内部还可以设置马达1030以及控制器1020,控制器1020用来控制电池1010为马达1030的供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
图2示出了本申请一实施例中的电池的结构示意图。
在本申请的一些实施例中,可选地,参阅图2,本申请一实施例提供的一种电池1010,该电池1010可以是电池模组,也可以是电池包。该电池1010包括箱体100和电池单体200,电池单体200容纳于箱体100内。其中,箱体100用于为电池单体200提供容纳空间,箱体100可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体100可以包括容纳部分101和盖合部分102,容纳部分101与盖合部分102相互盖合,容纳部分101和盖合部分102共同限定出用于容纳电池单体200的容纳空间。容纳部分101可以为一端开口或两端开口的空心结构,盖合部分102可以为板状结构,盖合部分102盖合于容纳部分101的开口侧,以使容纳部分101与盖合部分102共同限定出容纳空间;容纳部分101和盖合部分102也可以是均为一侧开口的空心结构,盖合部分102的开口侧盖合于容纳部分101的开口侧。当然,容纳部分101和盖合部分102形成的箱体100可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池1010中,电池单体200可以是多个,多个电池单体200之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体200中既有串联又有并联。多个电池单体200之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体200构成的整体容纳于箱体100内;当然,电池1010也可以是多个电池单体200先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体100内。电池1010还可以包括其他结构,例如,该电池1010还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体200之间的电连接。
其中,每个电池单体200可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体200可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
图3和图4分别示出了本申请实施例提供的电池单体的立体结构和主视结构,图5示出了沿图4中A-A向的剖视结构,图6示出了图5中B部的放大结构。电池单体200包括电极组件40、壳体及其他的功能性部件。
电极组件40是电池单体200中发生电化学反应的部件。壳体内可以包含一个或更多个电极组件40。电极组件40主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件40的主体部分,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部分的一端或是分别位于主体部分的两端。在电池单体的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子以形成电流回路。
电池单体200的壳体包括主体件10、盖合件20和钎料30,主体件10包括具有开口的主体部11,以及环绕主体部11的开口边缘的第一卷封部12;盖合件20包括盖合部21,以及环绕盖合部21边缘的第二卷封部22;第一卷封部12与第二卷封部22被配置为通过钎料30连接,以将盖合部21盖合于主体部11的开口处。
主体件10是用于配合盖合件20以形成电池单体200壳体的内部环境的部件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件40、电解液以及其他部件。可以于主体件10上设置开口,通过在开口处使盖合件20盖合开口以形成电池单体200壳体的内部环境。主体件10可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,主体件10的形状可以根据电极组件40的具体形状和尺寸大小来确定。主体件10的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
盖合件20是指盖合于主体件10的开口处以将电池单体200壳体的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,盖合件20的形状可以与主体件10的形状相适应以配合主体件10。可选地,盖合件20可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,盖合件20在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体200壳体能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。盖合件20上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与电极组件40电连接,以用于输出或输入电池单体200的电能。在一些实施例中,盖合件20上还可以设置有用于在电池单体200壳体的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。盖合件20的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在盖合件20的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离主体件10内的电连接部件与盖合件20,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
第一卷封部12是主体件10中与盖合件20的第二卷封部22卷封在一起的部分,第一卷封部12在卷封时自主体部11的开口边缘弯折。不限地,在具体卷封过程中,第一卷封部12可以弯折一次,两次或者更多的次数。
第二卷封部22是盖合件20中与主体件10的第一卷封部12卷封在一起的部分,第二卷封部22在卷封时自盖合部21的边缘弯折。不限地,在具体卷封过程中,第二卷封部22可以弯折一次,两次或者更多的次数。
本申请实施例提供的壳体,主体件10的第一卷封部12与盖合件20的第二卷封部22卷封,并且,第一卷封部12与第二卷封部22还通过钎料30连接。在第一卷封部12与第二卷封部22经过钎焊后,可以对主体件10与盖合件20之间的卷封部位的连接强度进行加强。同时,由于钎料30与第一卷封部12、第二卷封部22之间形成的原子间连接力,可以确保第一卷封部12与第二卷封部22之间的气密性,消除水汽渗透风险,确保壳体连接处的密封性能。
另外,在一些电池单体200的壳体中,壳体连接处会采用激光焊接进行封口,通过激光焊接形成的接合部位具有较高的密封性能。但是,激光焊接时,密封速度慢导致生产效率低。并且,激光焊接时产生的焊接飞溅物(如金属粉尘)易分散至电池单体200的壳体的内部,对电极组件40造成不良影响。而且激光焊接的温度较高,需要将电池单体200的壳体的材料加热至熔融状态,这会破坏电池单体200的壳体的原有状态。
而钎焊相较于激光焊接,能够使壳体连接处的接合部位具有较高的密封性能。同时,还不会产生焊接飞溅物。并且,钎焊时不会对主体件10与盖合件20造成不良影响,不会破坏主体件10与盖合件20的原有状态。钎焊还可以与卷封同步进行,不会影响产线节拍。
在本申请的一些实施例中,可选地,钎料30的熔点温度低于460℃(摄氏度)。
实际使用中的钎料30分为低熔点钎料30(熔点温度低于460℃)和高熔点钎料30(熔点温度高于460℃)。
采用熔点温度低于460℃的低熔点钎料30,可以降低主体件10与盖合件20连接时的加热温度,从而避免由于温度过高而在加热钎料30的过程中对电极组件40造成损伤,以避免影响电极组件40的性能。
在本申请的一些实施例中,可选地,钎料30为铝基钎料或者锌基钎料。
钎料30在焊接时通过润湿母材并和母材形成固溶体之类的结构以实现焊接材料的紧密结合,不同类型的钎料30对材料的焊接效果有所不同。铝基钎料是以铝硅、铝铜硅共晶合金为基础,添加其他元素所生成的钎料30,一般使用的可以为铝硅钎料、铝硅铜钎料、铝硅铜锌钎料三类。锌基钎料以锌为基体,添加少量的铝、银、铜等元素。铝基钎料、锌基钎料均主要应用于铝及铝合金材料的钎焊。
由于电池单体200的壳体通常采用铝材,因此,采用铝基钎料、锌基钎料进行焊接,可以更好地适应电池单体200的壳体连接处的接合。
在本申请的一些实施例中,可选地,第一卷封部12环绕主体部11边缘远离开口的一侧。
第一卷封部12环绕主体部11边缘远离开口的一侧,即第一卷封部12环绕在主体部11的外围。
通过使第一卷封部12环绕在主体部11的外围,可以降低卷封难度。在卷封过程中,只需在将盖合件20压紧在主体件10的情况下,通过卷封轮从主体件10外围对主体件10施加压力,即可进行卷封。可以采用常用的卷边式封口机进行卷封,在工艺上较易实现。
在本申请的一些实施例中,可选地,主体部11包括筒状的第一部分111,以及圆台状的第二部分112,第一部分111与第二部分112连接,第二部分112还与第一卷封部12连接,其中,第二部分112与第一部分111连接的一端的直径大于第二部分112与第一卷封部12连接的一端的直径。
第一部分111、第二部分112是主体部11中形状不同的两个部分,同时,第二部分112还与第一卷封部12连接。第二部分112与第一卷封部12连接的一端为主体部11的开口端。可选地,第二部分112的数量可以为一个或者两个,第二部分112有一个时,第一部分111为一端开口、一端有底的筒状结构。第二部分112有两个时,第一部分111为两端开口的筒状结构。本申请实施例以主体部11有两个第二部分112的情形为例进行说明。
通过将主体部11与第一卷封部12连接的部分,即第二部分112设置成圆台状,可以为第一卷封部12与第二卷封部22形成的卷封结构预留出足够的空间。避免卷封结构凸出于主体件10的外侧,从而避免电池单体200在组成电池模组时卷封结构对空间的占用,以避免影响电池模组的能量密度。
如图6所示,在第二部分112留出足够空间的情况下,可以使第一卷封部12与第二卷封部22形成的卷封结构与第一部分111在高度方向上保持平齐的状态。在一些实施例中,还可以使卷封结构在高度方向保持在第一部分111内侧的状态。
在本申请的一些实施例中,可选地,第一卷封部12包括自主体部11的开口边缘弯折的第一弯折部121,第一弯折部121用于容纳钎料30;和/或,第二卷封部22包括自盖合部21边缘形成的第二弯折部221,第二弯折部221用于容纳钎料30。
第一弯折部121、第二弯折部221分别是第一卷封部12、第二卷封部22上的弯折部分,第一卷封部12和/或第二卷封部22还包括与弯折部分连接的筒状部分。
通过第一弯折部121和/或第二弯折部221的内侧形成的内部空间,可以用于容纳加热熔融后的钎料30。加热熔融后的钎料30会向第一卷封部12和/或第二卷封部22形成的内部空间流动,并对该内部空间进行填充。待加热熔融后的钎料30冷却后,能够将第一卷封部12和第二卷封部22牢牢地固定在一起。有利于保证接头密封性,防止外界的水汽或杂质进入壳体内部。
可选地,为了避免钎料30在加热熔融后出现溢出的情况,可以对第一弯折部121和/或第二弯折部221内侧形成的内部空间的大小与钎料30体积相匹配。以使加热熔融后的钎料30不会因为弯折处空间较小而出现溢出的情况。例如,在一些实施例中,使钎料30能够填充在高度方向上位于顶部的内部空间的四分之三即可。
在本申请的一些实施例中,可选地,第一卷封部12包括与主体部11的开口边缘连接的一端,以及远离主体部11的开口的一端,第二弯折部221用于容纳第一卷封部12远离主体部11的开口的一端与钎料30;和/或,第二卷封部22包括与盖合部21连接的一端以及远离盖合部21的一端,第一弯折部121用于容纳第二卷封部22远离盖合部21的一端与钎料30。
第一卷封部12具有两个端部,其中一个端部与主体部11的开口边缘连接,另一个端部为自由端。第二卷封部22同样具有两个端部,其中一个端部与盖合部21连接,另一个端部为自由端。第一卷封部12和第二卷封部22在卷封时发生弯曲。在第一卷封部12与第二卷封部22卷封后,第一弯折部121容纳第二卷封部22远离盖合部21的一端,和/或,第二弯折部221容纳第一卷封部12远离主体部11的开口的一端。
这样,第一卷封部12内侧形成的内部空间,除了容纳钎料30后,还可以容纳第二卷封部22远离盖合部21的一端;和/或,第二卷封部22内测形成的内部空间,除了容纳钎料30后,还可以容纳第一卷封部12远离主体部11的开口的一端。使得壳体在卷封的同时通过钎料30连接,实现良好的密封效果。
在本申请的一些实施例中,主体件10与盖合件20之间可以采用常见的二重卷封结构。其中,盖合件20的第二卷封部22可以向主体件10的外侧(即远离主体件10的开口一侧)或者内侧(即靠近主体件10的开口中心一侧)卷封。
在盖合件20的第二卷封部22向主体件10的外侧卷封时,第一卷封部12具有一个弯折部分及两个筒状部分,第二卷封部22具有两个弯折部分及三个筒状部分。如图6所示,第一卷封部12的一个筒状部分环绕在主体件10的外侧,第二卷封部22的一个筒状部分与盖合部21垂直相连,第二卷封部22的另两个筒状部分分布在第一卷封部12的另一个筒状部分的两侧。
通过将盖合件20的第二卷封部22向主体件10的外侧卷封,可以降低卷封工艺的难度,采用常用的卷边式封口机即可完成卷封过程,实现壳体连接处的卷封。
在盖合件20的第二卷封部22向主体件10的内侧卷封时,第一卷封部12具有两个弯折部分及两个筒状部分,第二卷封部22具有一个弯折部分及两个筒状部分。如图7和图8所示,第一卷封部12的两个筒状部分环绕在主体件10的内侧,第二卷封部22的两个筒状部分分布在第一卷封部12的一个筒状部分的两侧。
通过将盖合件20的第二卷封部22向主体件10的内侧卷封,不会占用主体件10的外侧空间。这样,在多个电池单体200组成电池模组时,也就不会因为卷封结构凸出于主体件10的外侧而浪费空间,从而不会影响电池模组的能量密度。
在本申请的一些实施例中,主体件10与盖合件20之间还可以采用单次卷封结构。如图9和图10所示,盖合件20的第二卷封部22可以向主体件10的内侧卷封,第一卷封部12具有两个弯折部分及两个筒状部分,第二卷封部22具有一个弯折部分及一个筒状部分。第一卷封部12的筒状部分环绕在主体件10的内侧,第一卷封部12的两个筒状部分分布在第二卷封部22的筒状部分的两侧。
本申请实施例还提供用于制作壳体的加工装置,需要指出的是,本申请实施例的加工装置所制造的壳体的结构在此不再赘述,请参见上述壳体的实施例。如图11和图12所示,加工装置包括压头50、卷封轮60和加热件,压头50用于将盖合件20压紧在主体件10上;卷封轮60设置有压槽61,压槽61的内壁用于卷封主体件10与盖合件20,以使主体件10、盖合件20上分别形成第一卷封部12、第二卷封部22;加热件设置在压槽61内,加热件用于在压槽61的内壁卷封主体件10与盖合件20的过程中,对位于主体件10与盖合件20之间的钎料进行加热。
加工装置是对壳体连接处进行卷封的卷边式封口机。可以通过加工装置中的卷封轮60对壳体的连接处完成卷封,即完成主体件10与盖合件20的卷封。同时,可以在卷封轮60的压槽61处设置加热件,以便在卷封过程中,对主体件10与盖合件20之间的钎料进行加热。从而实现对主体件10与盖合件20的钎焊。加热件可以为加热丝或者加热片,具体地,加热件可以采用加热铜丝。
在壳体采用二重卷封结构时,卷封轮依据卷封步骤,可以分为头道卷封轮与二道卷封轮。头道卷封轮完成对主体件10与盖合件20的一道卷封,使主体件10与盖合件20之间形成一道卷边。二道卷封轮完成对主体件10与盖合件20的二道卷封,使主体件10与盖合件20之间形成二道卷边。
在卷封过程中,主体件10放置于加工装置的载台上,通过压头50将盖合件20压紧在主体件10上。在实际卷封之前,主体件10与盖合件20均具有一段弯折部分,钎料被预置在主体件10与盖合件20之间。钎料可以通过预加热预置在主体件10与盖合件20之间,预加热温度低于钎料的熔点温度。如图13所示,可以在盖合件20边缘处的弯折段内侧预先放置钎料,再将盖合件20压紧在主体件10上,盖合件20压紧在主体件10上的结构如图14所示。
在一道卷封时,头道卷封轮对主体件10及盖合件20周围进行挤压,主体件10的边缘会发生弯曲,形成边钩;同时,盖合件20的边缘与主体件10边缘一样发生弯曲,并向边钩内侧折叠,形成一道卷边。并且,头道卷封轮压槽内的加热件对钎料30进行加热,使材料更易成型,以卷封厚度更大的主体件10与盖合件20,使电池壳体达到更高的耐压强度。其中,头道卷封轮压槽内的加热温度不超过钎料30的熔点温度,以防止主体件10与盖合件20之间的预置钎料30提前熔融,无法填充在主体件10与盖合件20的卷边内部。一道卷封时的状态可参阅图11。
在二道卷封时,二道卷封轮对主体件10与盖合件20的钩合部分进一步压紧、压平,形成二道卷边。并且,二道卷封轮压槽内的加热件对钎料30进行加热,使钎料30熔融,以同时完成卷封与钎焊。其中,二道卷封轮压槽内的加热温度高于钎料30的熔点温度,钎料30加热后流动填充在主体件10与盖合件20的卷边间隙内。二道卷封时的状态可参阅图12,最终形成的钎焊卷封接头如图6所示。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各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,或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种壳体,用于电池单体,其特征在于,包括:
主体件,包括具有开口的主体部,以及环绕所述主体部的开口边缘的第一卷封部;
盖合件,包括盖合部,以及环绕所述盖合部边缘的第二卷封部;
钎料,所述第一卷封部与所述第二卷封部被配置为通过所述钎料连接,以将所述盖合部盖合于所述主体部的开口处。
2.根据权利要求1所述的壳体,其特征在于,所述钎料的熔点温度低于460℃。
3.根据权利要求2所述的壳体,其特征在于,所述钎料为铝基钎料或者锌基钎料。
4.根据权利要求1所述的壳体,其特征在于,所述第一卷封部环绕所述主体部边缘远离所述开口的一侧。
5.根据权利要求4所述的壳体,其特征在于,所述主体部包括筒状的第一部分,以及圆台状的第二部分,所述第一部分与所述第二部分连接,所述第二部分还与所述第一卷封部连接,其中,所述第二部分与所述第一部分连接的一端的直径大于所述第二部分与所述第一卷封部连接的一端的直径。
6.根据权利要求1所述的壳体,其特征在于,所述第一卷封部包括自所述主体部的开口边缘弯折形成的第一弯折部,所述第一弯折部用于容纳所述钎料;和/或,所述第二卷封部包括自所述盖合部边缘弯折形成的第二弯折部,所述第二弯折部用于容纳所述钎料。
7.根据权利要求6所述的壳体,其特征在于,所述第一卷封部包括与所述开口边缘连接的一端以及远离所述开口的一端,所述第二弯折部用于容纳所述第一卷封部所述远离所述开口的一端与所述钎料;和/或,所述第二卷封部包括与所述盖合部连接的一端以及远离所述盖合部的一端,所述第一弯折部用于容纳所述第二卷封部远离所述盖合部的一端与所述钎料。
8.一种电池单体,其特征在于,包括:
电极组件;
如权利要求1至7中任一项所述的壳体,所述电极组件容纳于所述壳体。
9.一种电池,其特征在于,包括权利要求8所述的电池单体。
10.一种用电装置,其特征在于,包括:
如权利要求9所述的电池。
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Cited By (2)
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WO2023142969A1 (zh) * | 2022-01-27 | 2023-08-03 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 壳体、电池单体、电池及用电装置 |
WO2023223791A1 (ja) * | 2022-05-17 | 2023-11-23 | パナソニックエナジー株式会社 | 円筒形電池 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2657849B1 (fr) * | 1990-02-02 | 1992-05-22 | Ono | Procede de fabrication de recipients en matiere plastique obtenus par thermoformage et munis d'une fermeture pelable. |
JPH054447U (ja) * | 1991-07-04 | 1993-01-22 | 松下電器産業株式会社 | コンデンサなどの密閉容器 |
JP2004125196A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Denso Corp | 給湯器用熱交換器 |
JP2006145147A (ja) * | 2004-11-22 | 2006-06-08 | T Rad Co Ltd | カッププレート型熱交換器の製造方法およびその熱交換器 |
WO2013124992A1 (ja) * | 2012-02-22 | 2013-08-29 | 日新製鋼株式会社 | 金属製の有底又は密閉容器及びその製造方法 |
CN217158387U (zh) * | 2022-01-27 | 2022-08-09 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 壳体、电池单体、电池及用电装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023142969A1 (zh) * | 2022-01-27 | 2023-08-03 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 壳体、电池单体、电池及用电装置 |
WO2023223791A1 (ja) * | 2022-05-17 | 2023-11-23 | パナソニックエナジー株式会社 | 円筒形電池 |
Also Published As
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