CN218351675U - 一种新型电池结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型电池结构，包括电池壳；电池壳的内腔中设置有极组主体；极组主体的顶部左右两端，分别具有正极耳和负极耳；极组主体的正上方，设置有电池盖；对于电池盖，其顶部四周边缘环绕地设置有一圈向外突出的遮光台；所述电池盖嵌入到电池壳的顶部开口中；遮光台位于电池壳的顶部正上方；遮光台的四周侧面与电池壳的顶部平面相互垂直；电池盖上设置有注液孔；注液孔的上部设置有密封胶钉；注液孔的下部设置有一个中空的导流筒；本实用新型的新型电池结构，设计科学，能够在对电池盖和电池壳进行周边焊接时，有效避免激光焊接到非焊接区，有利于提高电池的生产质量。同时能够有效降低电池注液过程中电解液对电池极组的冲击力。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种新型电池结构。
背景技术
锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备(如移动电话、数码摄像机和手提电脑)上得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此对锂离子电池的性能要求越来越高。
目前，对于多数电池厂商所生产的方形电池，其电池盖与电池壳之间的周边激光焊接方式，通常为顶部焊接与侧向焊接，电池盖和电池壳的结构与相应的焊接形式相匹配。
但是，多数电池厂家在进行顶部焊接与侧向焊接时，会因为激光焊接设备与电池产品存在加工精度的问题，在焊接时部分激光会焊接到非焊接区，导致电池的合格率下降，造成生产成本的浪费。例如，在进行顶部焊接时，会存在一小部分激光从电池壳与电池盖之间的配合缝隙中穿过，然后直接照射到极组上，导致正负极短路。而在侧面焊接时，会因为激光的入射位置高于电池盖，从而直接照射到正负极上，导致正负极破坏。
此外，在方形电池产品的生产过程中，为加快电池注液效率，电池厂商通常增加电解液的注入压力。但是，电池的注液压力加大后，电解液会直接冲击电池极组，容易导致极组发生极片掉粉等质量问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种新型电池结构。
为此，本实用新型提供了一种新型电池结构，包括中空的电池壳；
电池壳的内腔中，设置有极组主体；
极组主体的顶部左右两端，分别具有正极耳和负极耳；
极组主体的正上方，设置有电池盖；
对于电池盖，其顶部四周边缘环绕地设置有一圈向外突出的遮光台；
所述电池盖嵌入到电池壳的顶部开口中；
遮光台位于电池壳的顶部正上方；
遮光台的四周侧面为垂直平面；
电池壳的顶部平面为水平面；
遮光台的四周侧面与电池壳的顶部平面相互垂直；
电池盖的左右两端，分别开孔设置有正极极柱和负极极柱；
正极极柱的底部，通过正极连接片与极组主体顶部的正极耳相连接；
负极极柱的底部，通过负极连接片与极组主体顶部的负极耳相连接；
电池盖上设置有垂直贯通的、中空的注液孔；
注液孔的上部，设置有一个密封胶钉；
注液孔的下部设置有一个中空的导流筒；
对于导流筒，其内侧上部环绕地设置有内凹的限位台；
限位台的顶部开口，并且其底部设置有电解液主进液孔；
密封胶钉的底部，覆盖设置在电解液主进液孔上；
导流筒的底部，设置有导流底板；
导流底板的顶部与限位台的底部之间，具有预设的导流间隙；
导流筒的四周外侧壁上，环绕地设置有多个垂直分布的电解液分流出孔；
导流间隙，与电解液分流出孔相连通；
电解液分流出孔与电池壳内部相连通。
优选地，遮光台的四周侧面底部与电池壳的顶部平面之间，具有配合间隙；
该配合间隙用于接收外部激光焊接设备所发出的焊接激光，并且该焊接激光与水平面之间的夹角a为锐角。
优选地，该焊接激光与水平面之间的夹角a为20°～70°。
优选地，电解液分流出孔的垂直方向高度，大于导流间隙的垂直方向高度；
导流筒的四周外侧壁上，环绕地设置有四个垂直分布的电解液分流出孔；
四个电解液分流出孔的形状大小相同。
优选地，注液孔的顶部，密封设置有焊片；
焊片的底面与密封胶钉的顶面相接触。
优选地，极组主体，包括四个垂直平行设置的子极组；
四个子极组的顶部左右两端，分别具有一个正极耳和负极耳；
位于前侧的两个子极组的正极耳，相互贴合接触；
位于后侧的两个子极组的正极耳，相互贴合接触；
位于前侧的两个子极组的正极耳和位于后侧的两个子极组的正极耳，相向弯折。
优选地，正极极柱的底部，与正极连接片的顶部相焊接；
正极连接片的底部，与极组主体顶部的正极耳相焊接；
极极柱的底部，与负极连接片的顶部相焊接；
负极连接片的底部，与极组主体顶部的负极耳相焊接。
优选地，电池盖的正上方，设置有外绝缘垫片；
外绝缘垫片的左右两端，分别在与正极极柱的顶部和负极极柱的顶部相对应位置设置有正极极柱安装孔和负极极柱安装孔；
电池盖的横向中间位置设置有一个泄气口；
泄气口的上部覆盖焊接有防爆阀保护膜；
泄气口的底部设置有一个防爆阀。
优选地，电池盖的遮光台四周外侧壁与电池壳的上部四周外侧壁不平齐；
电池盖的遮光台四周外侧壁与电池壳的上部四周外侧壁之间，具有环绕分布的缺口。
优选地，电池盖的遮光台四周外侧壁与电池壳的上部四周外侧壁之间的直线距离，小于电池壳的上部壁厚。
由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种新型电池结构，其设计科学，能够在对电池盖和电池壳进行周边焊接时，有效避免激光焊接到非焊接区，有利于提高电池的生产质量，保障电池生产厂家产品的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。
基于本实用新型的电池结构，还在注液孔下方设计了新型的导流板，能够有效降低电池注液过程中电解液对电池极组的冲击力，避免极组发生极片掉粉等质量问题。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种新型电池结构的立体爆炸分解示意图；
图2为本实用新型提供的一种新型电池结构中，电池盖在倒立放置时的立体结构示意图；
图3为图2中所示A部分的放大示意图；
图4a为本实用新型提供的一种新型电池结构中，当电池壳采用现有的顶焊电池壳结构时，当电池壳与电池盖的局部装配状态示意图；
图4b为本实用新型提供的一种新型电池结构中，当电池壳采用现有的侧焊电池壳结构时，电池壳与电池盖的局部装配状态示意图；
图5为本实用新型提供的一种新型电池结构中，电池壳与电池盖的装配状态以及激光入射方向的示意图；
图6a为本实用新型提供的一种新型电池结构中，注液孔以及导流筒的周边结构剖面放大示意图；
图6b为图2中所示B部分的放大示意图；
图6c为本实用新型提供的一种新型电池结构中的导流筒的俯视图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型的实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通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，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
参见图1至图3、图4a至图4b、图5、图6a至图6c，本实用新型提供了一种新型电池结构，包括中空的电池壳1；
电池壳1的内腔中，设置有极组主体2；
极组主体2的顶部左右两端，分别具有正极耳21和负极耳22；
极组主体2的正上方，设置有电池盖5；
对于电池盖5，其顶部四周边缘环绕地设置有一圈向外突出的遮光台 501；
所述电池盖5嵌入到电池壳1的顶部开口中；
遮光台501位于电池壳1的顶部正上方；
遮光台501的四周侧面为垂直平面；
电池壳1的顶部平面为水平面；
遮光台501的四周侧面与电池壳1的顶部平面相互垂直，即成90度夹角；
电池盖5的左右两端，分别开孔设置有正极极柱41和负极极柱42；
正极极柱41的底部，通过正极连接片31与极组主体2顶部的正极耳21 相连接；
负极极柱42的底部，通过负极连接片32与极组主体2顶部的负极耳22 相连接；
电池盖5上设置有垂直贯通的、中空的注液孔8；
注液孔8的上部，设置有一个密封胶钉9；
注液孔8的下部设置有一个中空的导流筒100；
对于导流筒100，其内侧上部环绕地设置有内凹的限位台101(形状类似圆柱形)；
限位台101的顶部开口，并且其底部设置有电解液主进液孔102；
密封胶钉9的底部，覆盖设置在电解液主进液孔102上，发挥密封作用；
需要说明的是，当密封胶钉9移开时，注液孔8的上部空腔与电解液主进液孔102相连通。
导流筒100的底部，设置有导流底板103；
导流底板103的顶部与限位台101的底部之间，具有预设的导流间隙；
导流筒100的四周外侧壁上，环绕地设置有多个(不限于四个)垂直分布的电解液分流出孔104；
导流间隙，与电解液分流出孔104相连通；
电解液分流出孔104与电池壳内部(即需要注液的对象)相连通。
在本实用新型中，具体实现上，遮光台501的四周侧面底部与电池壳1 的顶部平面之间，具有配合间隙；
该配合间隙用于接收外部激光焊接设备所发出的焊接激光，并且该焊接激光与水平面之间的夹角a为锐角。
具体实现上，该焊接激光与水平面之间的夹角a为20°～70°，优选为45°，如图5所示。
需要说明的是，基于本实用新型，可以采取新型的激光焊接方式，让激光既不完全顶部焊接，也不完全侧向焊接，采用与电芯具有一定夹角的焊接方式进行焊接，从而避免现有焊接方式存在的问题。
在本实用新型中，具体实现上，电解液分流出孔104的垂直方向高度，大于导流间隙的垂直方向高度。
在本实用新型中，具体实现上，导流筒100的四周外侧壁上，环绕地设置有四个垂直分布的电解液分流出孔104；
四个电解液分流出孔104的形状大小相同。
需要说明的是，参见图6a至图6c所示，导流筒100的结构可以为四叶草形状，其上设置有四个电解液分流出孔104，该结构可在电池注液时，避免电解液对极组直接冲击，有效降低电解液对电池极组的冲击力，避免出现极组掉粉等质量问题。
在本实用新型中，具体实现上，注液孔8的顶部，密封设置有焊片(PIN) 10；
焊片(PIN)10的底面与密封胶钉9的顶面相接触。
在本实用新型中，具体实现上，极组主体2，包括四个垂直平行设置的子极组；
四个子极组的顶部左右两端，分别具有一个正极耳21和负极耳22；
具体实现上，位于前侧的两个子极组的正极耳，相互贴合接触；
位于后侧的两个子极组的正极耳，相互贴合接触；
位于前侧的两个子极组的正极耳和位于后侧的两个子极组的正极耳，相向弯折。
在本实用新型中，具体实现上，正极极柱41的底部，与正极连接片31 的顶部相焊接；
正极连接片31的底部，与极组主体2顶部的正极耳21相焊接。
在本实用新型中，具体实现上，负极极柱42的底部，与负极连接片32 的顶部相焊接；
负极连接片32的底部，与极组主体2顶部的负极耳22相焊接。
在本实用新型中，具体实现上，电池盖5的正上方，设置有外绝缘垫片 6；
外绝缘垫片6的左右两端，分别在与正极极柱41的顶部和负极极柱42 的顶部相对应位置设置有正极极柱安装孔71和负极极柱安装孔72。
在本实用新型中，具体实现上，电池盖5的横向中间位置设置有一个泄气口；
泄气口的上部覆盖焊接有防爆阀保护膜11；
泄气口的底部设置有一个防爆阀。
需要说明的是，外绝缘垫片6在防爆阀保护膜11的正上方，对应设置有开孔。
需要说明的是，通过防爆阀的设置，可以在电池盖板所安装电池的内部气压超过防爆阀所能够承压的压力时，及时排出电池内部的气体，最终起到降压的作用，使得电池内部的气压保持在一个较为稳定的状态，进而保证电池的使用安全。
在本实用新型中，具体实现上，为解决顶焊漏光与侧焊打正负极问题，本实用新型相应设计了电池盖与电池壳结构，并且相应改变激光的入光方向。
在本实用新型中，具体实现上，如图2、图3所示，遮光台501的厚度与长度≥0.2mm(毫米)，电池盖的遮光台下方与电池壳顶部相配合，其配合间隙与顶焊间隙相同，需要紧密配合，可起到紧固与定位的作用。
在本实用新型中，具体实现上，电池盖的遮光台501四周外侧壁与电池壳1的上部四周外侧壁不平齐。
在本实用新型中，具体实现上，电池盖的遮光台501四周外侧壁与电池壳1的上部四周外侧壁之间，具有环绕分布的缺口。
在本实用新型中，具体实现上，电池盖的遮光台501四周外侧壁与电池壳1的上部四周外侧壁之间的直线距离，小于电池壳的上部壁厚。
在本实用新型中，具体实现上，电池壳的壁厚≥0.5mm；
遮光台501的高度与电池壳1顶部平面的高度之差≥0.2mm。
需要说明的是，如图4a所示，本实用新型的电池壳可以与现有的顶焊电池壳结构相同，电池壳与电池盖装配后的局部形状如C部分区域所示；也可与现有的侧焊电池壳结构相同，如图4b所示，电池壳与电池盖装配后的局部形状如D部分区域所示。但是，由于焊接角度的要求，以及为保证焊接质量，如图5所示，在本实用新型中，电池盖5与电池壳1装配后，电池盖的遮光台501与电池壳1的顶部平面之间形成一个90°夹角结构(即相互垂直)，其中，电池壳与电池盖均需要留有≥0.2mm空余材料来进行激光焊接，所以电池壳的壁厚应≥0.5mm。
综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种新型电池结构，其设计科学，能够在对电池盖和电池壳进行周边焊接时，有效避免激光焊接到非焊接区，有利于提高电池的生产质量，保障电池生产厂家产品的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。
基于本实用新型的电池结构，还在注液孔下方设计了新型的导流板，能够有效降低电池注液过程中电解液对电池极组的冲击力，避免极组发生极片掉粉等质量问题。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种新型电池结构，其特征在于，包括中空的电池壳(1)；
电池壳(1)的内腔中，设置有极组主体(2)；
极组主体(2)的顶部左右两端，分别具有正极耳(21)和负极耳(22)；
极组主体(2)的正上方，设置有电池盖(5)；
对于电池盖(5)，其顶部四周边缘环绕地设置有一圈向外突出的遮光台(501)；
所述电池盖(5)嵌入到电池壳(1)的顶部开口中；
遮光台(501)位于电池壳(1)的顶部正上方；
遮光台(501)的四周侧面为垂直平面；
电池壳(1)的顶部平面为水平面；
遮光台(501)的四周侧面与电池壳(1)的顶部平面相互垂直；
电池盖(5)的左右两端，分别开孔设置有正极极柱(41)和负极极柱(42)；
正极极柱(41)的底部，通过正极连接片(31)与极组主体(2)顶部的正极耳(21)相连接；
负极极柱(42)的底部，通过负极连接片(32)与极组主体(2)顶部的负极耳(22)相连接；
电池盖(5)上设置有垂直贯通的、中空的注液孔(8)；
注液孔(8)的上部，设置有一个密封胶钉(9)；
注液孔(8)的下部设置有一个中空的导流筒(100)；
对于导流筒(100)，其内侧上部环绕地设置有内凹的限位台(101)；
限位台(101)的顶部开口，并且其底部设置有电解液主进液孔(102)；
密封胶钉(9)的底部，覆盖设置在电解液主进液孔(102)上；
导流筒(100)的底部，设置有导流底板(103)；
导流底板(103)的顶部与限位台(101)的底部之间，具有预设的导流间隙；
导流筒(100)的四周外侧壁上，环绕地设置有多个垂直分布的电解液分流出孔(104)；
导流间隙，与电解液分流出孔(104)相连通；
电解液分流出孔(104)与电池壳(1)内部相连通。
2.如权利要求1所述的新型电池结构，其特征在于，遮光台(501)的四周侧面底部与电池壳(1)的顶部平面之间，具有配合间隙；
该配合间隙用于接收外部激光焊接设备所发出的焊接激光，并且该焊接激光与水平面之间的夹角a为锐角。
3.如权利要求2所述的新型电池结构，其特征在于，该焊接激光与水平面之间的夹角a为20°～70°。
4.如权利要求1所述的新型电池结构，其特征在于，电解液分流出孔(104)的垂直方向高度，大于导流间隙的垂直方向高度；
导流筒(100)的四周外侧壁上，环绕地设置有四个垂直分布的电解液分流出孔(104)；
四个电解液分流出孔(104)的形状大小相同。
5.如权利要求1所述的新型电池结构，其特征在于，注液孔(8)的顶部，密封设置有焊片(10)；
焊片(10)的底面与密封胶钉(9)的顶面相接触。
6.如权利要求1所述的新型电池结构，其特征在于，极组主体(2)，包括四个垂直平行设置的子极组；
四个子极组的顶部左右两端，分别具有一个正极耳(21)和负极耳(22)；
位于前侧的两个子极组的正极耳，相互贴合接触；
位于后侧的两个子极组的正极耳，相互贴合接触；
位于前侧的两个子极组的正极耳和位于后侧的两个子极组的正极耳，相向弯折。
7.如权利要求1所述的新型电池结构，其特征在于，正极极柱(41)的底部，与正极连接片(31)的顶部相焊接；
正极连接片(31)的底部，与极组主体(2)顶部的正极耳(21)相焊接；
负极极柱(42)的底部，与负极连接片(32)的顶部相焊接；
负极连接片(32)的底部，与极组主体(2)顶部的负极耳(22)相焊接。
8.如权利要求1所述的新型电池结构，其特征在于，电池盖(5)的正上方，设置有外绝缘垫片(6)；
外绝缘垫片(6)的左右两端，分别在与正极极柱(41)的顶部和负极极柱(42)的顶部相对应位置设置有正极极柱安装孔(71)和负极极柱安装孔(72)；
电池盖(5)的横向中间位置设置有一个泄气口；
泄气口的上部覆盖焊接有防爆阀保护膜(11)；
泄气口的底部设置有一个防爆阀。
9.如权利要求1所述的新型电池结构，其特征在于，电池盖的遮光台(501)四周外侧壁与电池壳(1)的上部四周外侧壁不平齐；
电池盖的遮光台(501)四周外侧壁与电池壳(1)的上部四周外侧壁之间，具有环绕分布的缺口。
10.如权利要求1至9中任一项所述的新型电池结构，其特征在于，电池盖的遮光台(501)四周外侧壁与电池壳(1)的上部四周外侧壁之间的直线距离，小于电池壳的上部壁厚。
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2022
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