CN217158395U - 盖帽组件及锂电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种盖帽组件及锂电池，其中，盖帽组件包括底盖、顶盖和密封圈，密封圈环绕设置在底盖的外边缘，底盖包括底盖本体、第一折弯部和第二折弯部，第一折弯部的一端与底盖本体的外边缘连接，另一端与第二折弯部连接，第一折弯部和第二折弯部朝向底盖本体中心弯曲，第二折弯部的弯曲角度大于90°，密封圈完全包裹第一折弯部和第二折弯部，顶盖与底盖之间设有热敏电阻，密封圈具有贯穿的通孔，底盖封堵通孔形成有安装槽，顶盖和热敏电阻均设置在安装槽内。本实用新型的盖帽组件通过密封圈包裹第一折弯部和第二折弯部的外侧和内部，增大了底盖与密封圈的接触面积，从而提高底盖的强度，且盖帽组件集成热敏电阻，能够对电池进行保护。

Description

盖帽组件及锂电池

本实用新型要求2022年2月18日提交的中国专利申请号为202220343830.4的实用新型作为优先权，其所公开的内容在此全部结合作为参考。

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种盖帽组件及锂电池。

背景技术

锂电池具有重量轻、体积小等优点，成为便携电子设备用的主要电源，例如圆柱式锂电池广泛应用于一次性电子烟。

圆柱式锂电池包括壳体、设置在壳体内的电芯及盖帽。在组装时，需要将盖帽挤压固定在壳体上，封堵壳体的开口。在组装完成后，无论是预化成过程，还是在常温循环、高温循环、高温搁置中均会产生不同程度的鼓胀产气，这些气体是不可避免的，圆柱式锂电池容易发生膨胀变形，设计时需要预留膨胀空间。由于目前的盖帽是由密封圈直接将上帽、热敏电阻及底盖的边缘包裹压紧形成，盖帽在安装时通过挤压进行封口，容易因盖帽的强度不够而发生变形损坏，存在发生漏液的风险。

实用新型内容

本实用新型实施例的一个目的在于：提供一种盖帽组件，其结构简单，其强度高，且热敏电阻能够在膨胀变形自动脱离底盖保护电池。

本实用新型实施例的另一个目的在于：提供一种锂电池，能够减少因挤压发生损坏而出现漏液现象，电池的安全性能好。

为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种盖帽组件，包括底盖、顶盖和绝缘密封圈，所述绝缘密封圈环绕设置在所述底盖的外边缘，所述底盖包括底盖本体、第一折弯部和第二折弯部，所述第一折弯部的一端与所述底盖本体的外边缘连接，另一端与所述第二折弯部连接，所述第一折弯部和所述第二折弯部朝向所述底盖本体中心弯曲，所述第二折弯部的弯曲角度大于90°，所述绝缘密封圈完全包裹所述第一折弯部和所述第二折弯部，所述顶盖与所述底盖之间设置有热敏电阻，所述绝缘密封圈具有贯穿的通孔，所述底盖封堵所述通孔形成有安装槽，所述顶盖和所述热敏电阻均设置在所述安装槽内。

作为所述盖帽组件的一种优选方案，所述顶盖包括顶盖本体，所述顶盖本体靠近所述底盖的一侧设置有凸台，所述底盖靠近所述顶盖的一侧凹陷设置有凹槽，所述凹槽内填充有绝缘件，所述凸台插设于所述绝缘件内。

作为所述盖帽组件的一种优选方案，所述顶盖本体的外边缘朝背离自身中心的方向延伸形成延伸部，所述延伸部与所述底盖之间设置有所述热敏电阻。

作为所述盖帽组件的一种优选方案，所述顶盖的外边缘设置有第一折边，所述顶盖通过所述第一折边固定于所述热敏电阻背离所述底盖的一侧。

作为所述盖帽组件的一种优选方案，所述绝缘密封圈环绕设置有第一凹槽，所述第一凹槽位于所述安装槽上方。

作为所述盖帽组件的一种优选方案，所述底盖的厚度为0.15mm～0.4mm。

第二方面，本实用新型提供一种锂电池，包括壳体、设置在所述壳体内的电芯和如上述的盖帽组件，所述壳体的一端设置有开口，所述盖帽组件封堵所述开口，且所述电芯通过极耳与所述盖帽组件电导通。

作为所述锂电池的一种优选方案，所述电芯包括负极片，所述负极片的厚度为0.02mm～0.15mm。

作为所述锂电池的一种优选方案，所述电芯还包括隔膜，所述隔膜的厚度小于20μm。

作为所述锂电池的一种优选方案，所述壳体的侧壁朝向内部凹陷设置有第一凸部，所述绝缘密封圈靠近所述电芯的一侧环绕设置有第二凹槽，所述第一凸部插接于所述第二凹槽内，以支撑所述盖帽组件。

作为所述锂电池的一种优选方案，所述壳体靠近所述盖帽组件的一端朝向所述壳体中心延伸形成第二折边，所述第二折边与所述绝缘密封圈远离所述电芯的一侧抵接。

作为所述锂电池的一种优选方案，所述壳体远离所述盖帽组件的一端设置有用于泄压的防爆刻痕；

和/或，所述盖帽组件的底盖上设置有所述防爆刻痕。

本实用新型实施例的有益效果为：

(1)密封圈将折弯部的外侧和内部都包裹起来，折弯部的支撑面积大，能够增大折弯部的受力面积，从而提高盖帽组件的承受能力和强度，在满足挤压强度下，底盖能够采用更薄的设计以减轻盖帽组件的重量，从而减小锂电池的整体重量。

(2)通过设置热敏电阻，当锂电池温度升高，热敏电阻的阻值变大，锂电池相当于断路无输出，当温度降低时，热敏电阻的阻值恢复正常，锂电池能够通电，起到保护电池的作用。

(3)热敏电阻和顶盖是固定在底盖与绝缘密封圈连接形成安装槽内，当锂电池在通电时发生膨胀变形，且变形量超过预定值，热敏电阻能够在变形力的作用下从底盖上脱离，锂电池形成断路而停止供电，提高锂电池的安全性。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的一种锂电池的剖视图。

图2为本实用新型实施例的一种盖帽组件的剖视图。

图3为本实用新型实施例的另一种盖帽组件的剖视图。

图4为本实用新型实施例的又另一种盖帽组件的剖视图。

图5为本实用新型实施例的另一种锂电池的剖视图。

图6为本实用新型实施例的又一种锂电池的剖视图。

图中：

1、盖帽组件；11、底盖；111、底盖本体；112、第一折弯部；113、第二折弯部；114、第二凸部；12、顶盖；121、顶盖本体；122、凸台；123、延伸部；124、第一折边；13、绝缘密封圈；131、第二凹槽；132、第三凹槽；14、热敏电阻；15、安装槽；16、绝缘件；2、壳体；21、开口；22、第一凸部；23、第二折边；3、电芯；31、极耳；4、绝缘片；5、防爆刻痕。

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，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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。

参照图1所示，本实用新型的锂电池为圆柱式锂电池，为便携式电子设备提供电源。

参照图2所示，本实用新型提供一种盖帽组件1，包括底盖11、顶盖12和绝缘密封圈13，绝缘密封圈13环绕设置在底盖11的外边缘，底盖11包括底盖本体111、第一折弯部112和第二折弯部113，第一折弯部112的一端与底盖本体111的外边缘连接，另一端与第二折弯部113连接，第一折弯部112和第二折弯部113朝向底盖本体111中心弯曲，第二折弯部113的弯曲角度大于90°，绝缘密封圈13包裹部分底盖本体111、第一折弯部112和第二折弯部113，顶盖12与底盖11之间设置有正温度系数保护的热敏电阻14，绝缘密封圈13具有贯穿的通孔(图中未标注)，底盖11封堵通孔形成有安装槽15，即绝缘密封圈13的侧壁形成安装槽15的槽壁，底盖11的顶面形成安装槽15的槽底，顶盖12和热敏电阻14均设置在安装槽15内。

可理解的，底盖11的外边缘通过冲压往上且朝向底盖11中心卷绕形成折弯部，绝缘密封圈13通过注塑成型，包裹在底盖11的外边缘，折弯部的外侧和内部均填充有绝缘密封圈13，且折弯部远离底盖本体111的一端的端面也抵接在绝缘密封圈13内形成支撑面，此设计能够增大底盖11与绝缘密封圈13的接触面积，折弯部的承受能力和强度好，在满足挤压强度下，底盖11能够采用更薄的设计以减轻盖帽组件1的重量，从而减小锂电池的整体重量。

而且由于在过充电或短路等原因导致锂电池温度升高，容易着火引发安全事故。盖帽组件1集成有热敏电阻14，且热敏电阻14电导通底盖11和顶盖12，当锂电池温度升高，热敏电阻14的阻值变大，锂电池相当于断路无输出，当温度降低时，热敏电阻14的阻值恢复正常，锂电池能够通电，起到保护电池的作用。

同时，顶盖12和热敏电阻14依次叠加并固定在底盖11上，顶盖12和热敏电阻14的外边缘没有绝缘密封圈13包裹压紧，当锂电池在通电时发生膨胀变形，且变形量超过预定值，热敏电阻14能够在变形力的作用下从底盖11上脱离，锂电池形成断路，停止供电，提高锂电池的安全性。

具体地，底盖11、顶盖12、热敏电阻14及绝缘密封圈13采用整体设计形成盖帽组件1，有利于进行批量生产，将盖帽组件1直接安装在锂电池的壳体2上，减少组装工序，且密封性可靠。

示例的，底盖11的厚度为0.15～0.4mm。优选地，底盖11的厚度为0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm等，在满足挤压强度下，底盖11能够采用更薄的设计以减轻盖帽组件1的重量，从而减小锂电池的整体重量。

示例的，底盖11的材料为复合材料，为镀镍不锈钢、镀镍碳钢、单面镀镍不锈钢与铝或铝合金的复合材、单面镀镍铁与铝或及铝合金的复合材等经过冲压成型，且铝或铝合金层位于外层，顶盖12的材料为镀镍不锈钢、镀镍铁等；绝缘密封圈13的材料为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丙烯(PP)等。在其他实施例中可采用其他满足要求的材料制成，在此不对底盖11、顶盖12和绝缘密封圈13的材料作出具体的限定。

进一步地，绝缘密封圈13环绕设置有第二凹槽131，第二凹槽131的槽底与安装槽15的槽口连通形成阶梯槽，盖帽组件1在安装受到挤压力时，绝缘密封圈13容易发生变形，第二凹槽131能够为绝缘密封圈13提供一定的变形空间。

在另一实施例中，参照图3所示，底盖11的外边缘通过冲压往下且朝向底盖11中心卷绕形成折弯部，底盖11采用不锈钢制成。此设计能够在保证密封强度下，极大地降低底盖11的厚度，进一步减轻盖帽组件1的重量。

在一实施例中，参照图4和图5所示，顶盖12包括顶盖本体121，顶盖本体121靠近底盖11的一侧设置有凸台122，底盖11朝向远离顶盖12的方向凹陷设置有第二凸部114，第二凸部114形成有槽口朝向顶盖12的第一凹槽(图中未标注)，第一凹槽内填充有耐高温的绝缘件16，凸台122插设于绝缘件16内，具体地，顶盖12的底部形成凸台122，凸台122插设在底盖11的第一凹槽的绝缘件16内，以对顶盖12进行固定。

具体地，绝缘件16采用PFA、PPS等高温塑料制成。

进一步地，顶盖本体121的外边缘朝背离顶盖本体121中心的方向延伸形成延伸部123，延伸部123与底盖11之间设置有热敏电阻14，热敏电阻14为环状套设在顶盖本体121的外周，热敏电阻14能够在电导通底盖11和顶盖12，起到保护锂电池的同时，对顶盖12起到支撑作用，进一步对顶盖12进行固定，使顶盖12不易脱落。

在另一实施例中，参照图1和图2所示，顶盖12的外边缘设置有第一折边124，第一折边124固定于热敏电阻14背离底盖11的一侧，热敏电阻14背离顶盖12的一侧固定于底盖11。具体地，顶盖12朝背离热敏电阻14的方向凹陷设置有凸包，顶盖12的外边缘形成固定的第一折边124，热敏电阻14呈圆形状，热敏电阻14通过锡焊固定在底盖11。

本实用新型还提供一种锂电池，包括壳体2、设置在壳体2内的电芯3和上述的盖帽组件1，壳体2的顶部设置有开口21，盖帽组件1封堵于开口21，且电芯3通过极耳31与盖帽组件1电导通。通过应用上述的盖帽组件1，在对壳体2的开口21进行密封的同时，锂电池的盖帽组件1强度高，能够减少盖帽组件1因挤压发生损坏，导致密封失效出现漏液现象，且盖帽组件1集成有热敏电阻14，能够提高锂电池的安全性能。

示例的，电芯3由正极片、隔膜和负极片(图中未标注)卷绕制成。其中，负极片采用金属锂或锂合金制成，负极片的厚度为0.02～0.1mm。此设计在保证电芯3的强度下，将负极片的厚度设计得更薄，在相同的直径下，负极片的反应面积更大，能够提高电芯3的电流输出，从而提高锂电池的能量密度。

进一步地，隔膜的厚度小于0.02mm。隔膜采用超薄隔膜，超薄隔膜具有强度高，横/纵向参数差异小的优点，能够在保证锂电池的电性能和安全性能的前提下，大幅度地提高锂电池的体积比能量，从而提高锂电池的使用寿命。

具体地，电芯3的顶部和底部均设置有绝缘片4，将电芯3与外界分隔开，避免电芯3发生短路。

进一步的，电芯3的绝缘片4设置有避让开口，底盖11的凹槽朝向壳体2内部凸设，位于电芯3顶部的极耳31穿过避让开口与底盖11的凹槽底部焊接，实现盖帽组件1与电芯3电导通。

示例的，壳体2的侧壁朝向内部凹陷设置有第一凸部22，绝缘密封圈13的底部环绕设置有第三凹槽132，第一凸部22插接于第三凹槽132内，以支撑盖帽组件1。可理解的，壳体2通过滚槽形成朝内凹设的第一凸部22，通过在绝缘密封圈13的底部设置第三凹槽132，能够在支撑盖帽组件1的同时，使盖帽组件1更加稳定固定。

进一步地，壳体2靠近盖帽组件1的一端朝向壳体2中心延伸形成第二折边23，第二折边23与绝缘密封圈13的顶部抵接。壳体2通过第二折边23能够抵紧盖帽组件1的顶部，与壳体2的第一凸部22配合，进一步对盖帽组件1进行固定，同时，壳体2与盖帽组件1的绝缘密封圈13抵接进行密封，密封效果好。

具体地，壳体2的底部设置有用于泄压的防爆刻痕5，在锂电池发生膨胀变形时，将壳体2内的气体能够从防爆刻痕5冲出，排到壳体2外部，降低锂电池发生爆炸的概率。

在另一实施例中，参照图6所示，盖帽组件1的底盖11为防爆底盖，防爆刻痕5设置在底盖11上。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”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。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种盖帽组件，其特征在于，包括底盖、顶盖和绝缘密封圈，所述绝缘密封圈环绕设置在所述底盖的外边缘，所述底盖包括底盖本体、第一折弯部和第二折弯部，所述第一折弯部的一端与所述底盖本体的外边缘连接，另一端与所述第二折弯部连接，所述第一折弯部和所述第二折弯部朝向所述底盖本体中心弯曲，所述第二折弯部的弯曲角度大于90°，所述绝缘密封圈完全包裹所述第一折弯部和所述第二折弯部，所述顶盖与所述底盖之间设置有热敏电阻，所述绝缘密封圈具有贯穿的通孔，所述底盖封堵所述通孔形成有安装槽，所述顶盖和所述热敏电阻均设置在所述安装槽内。

2.根据权利要求1所述的盖帽组件，其特征在于，所述顶盖包括顶盖本体，所述顶盖本体靠近所述底盖的一侧设置有凸台，所述底盖靠近所述顶盖的一侧凹陷设置有第一凹槽，所述第一凹槽内填充有绝缘件，所述凸台插设于所述绝缘件内。

3.根据权利要求2所述的盖帽组件，其特征在于，所述顶盖本体的外边缘朝背离自身中心的方向延伸形成延伸部，所述延伸部与所述底盖之间设置有所述热敏电阻。

4.根据权利要求1所述的盖帽组件，其特征在于，所述顶盖的外边缘设置有第一折边，所述顶盖通过所述第一折边固定于所述热敏电阻背离所述底盖的一侧。

5.根据权利要求1所述的盖帽组件，其特征在于，所述绝缘密封圈环绕设置有第二凹槽，所述第二凹槽位于所述安装槽上方。

6.根据权利要求1至5任一项所述的盖帽组件，其特征在于，所述底盖的厚度为0.15mm～0.4mm。

7.一种锂电池，其特征在于，包括壳体、设置在所述壳体内的电芯和如权利要求1至6任一项所述的盖帽组件，所述壳体的一端设置有开口，所述盖帽组件封堵所述开口，且所述电芯通过极耳与所述盖帽组件电导通。

8.根据权利要求7所述锂电池，其特征在于，所述电芯包括负极片，所述负极片的厚度为0.02mm～0.1mm。

9.根据权利要求8所述锂电池，其特征在于，所述电芯还包括隔膜，所述隔膜的厚度小于0.02mm。

10.根据权利要求7所述的锂电池，其特征在于，所述壳体的侧壁朝向内部凹陷设置有第一凸部，所述绝缘密封圈靠近所述电芯的一侧环绕设置有第三凹槽，所述第一凸部插接于所述第三凹槽内，以支撑所述盖帽组件。

11.根据权利要求7所述的锂电池，其特征在于，所述壳体靠近所述盖帽组件的一端朝向所述壳体中心延伸形成第二折边，所述第二折边与所述绝缘密封圈远离所述电芯的一侧抵接。

12.根据权利要求7所述的锂电池，其特征在于，所述壳体远离所述盖帽组件的一端设置有用于泄压的防爆刻痕；

和/或，所述盖帽组件的底盖上设置有所述防爆刻痕。

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