CN218569023U - 一种豆式电池壳体及豆式电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开了一种豆式电池壳体及豆式电池。豆式电池壳体包括盖帽、底壳和密封件。盖帽及底壳均为桶状，盖帽扣合于底壳。密封件包括沿其轴向贯通的圆筒状密封圈，密封圈夹设在盖帽和底壳的侧壁之间，密封圈靠近底壳开口处的边缘向其轴向延伸设置形成环状凸缘，凸缘上设置有凸起，盖帽顶壁内侧设置有第一凹槽，凸缘的端面和盖帽顶壁内侧紧密贴合，凸起和第一凹槽相配合。该豆式电池密封性好，能够有效防止电解液泄漏到壳体外部，保证电池的安全性能，使用寿命长，密封件不占用壳体内部空间，提高了电池的能量密度。

Description

一种豆式电池壳体及豆式电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种豆式电池壳体及豆式电池。

背景技术

近年来，随着5G技术的发展，万物互联趋势推动，穿戴终端产品呈现爆发式增长。其中，豆式电池以其能量密度的特点，成为穿戴类终端产品中一款重要的零部件。豆式电池是一种尺寸非常小的电池，又称为纽扣电池或扣式电池。豆式电池一般包括底壳、盖帽和设置在二者构成的容纳腔内部的电芯。底壳和盖帽之间通常通过设置密封圈来增加密封性，防止密闭腔室中的电解液泄漏。

传统豆式电池中的密封结构占据较大空间，牺牲了电芯的能量密度，密封件、底壳及盖帽的结构设计导致豆式电池的密封可靠性不足，电解液容易从其内部泄漏，导致电池安全性差，使用寿命低。

因此亟需提出一种豆式电池壳体来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种豆式电池壳体，该电池密封性好，连接可靠，密封结构的设置不占用底壳内部的空间。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种豆式电池壳体，包括：

盖帽，所述盖帽为桶状；

底壳，所述底壳为桶状，所述盖帽扣合于所述底壳；

密封件，所述密封件包括密封圈，所述密封圈夹设在所述盖帽的侧壁与所述底壳的侧壁之间，所述密封圈靠近所述底壳开口处的边缘向其轴线方向延伸形成环状凸缘，所述凸缘上设置有凸起，所述盖帽顶壁内侧设置有第一凹槽，所述凸缘的端面与所述盖帽的顶壁内侧紧密贴合，所述凸起与所述第一凹槽相配合。

可选地，所述盖帽的侧壁设置有第一弧形段，所述底壳的侧壁设置有第二弧形段，所述第一弧形段与所述第二弧形段相配合。

可选地，所述盖帽侧壁具有向外扩张的喇叭口段，所述密封圈的外径由顶部至底部外径逐渐增加，以使所述密封圈外壁与所述盖帽的内壁接触。

可选地，所述底壳具有第三弧形段，所述喇叭口段能够与所述第三弧形段相配合。

可选地，所述密封圈向所述底壳底部的方向延伸且超出所述盖帽的侧壁。

可选地，所述盖帽的顶壁外侧和/或所述底壳底部的外侧设置有第二凹槽。

可选地，所述第二凹槽沿水平方向的截面为弧形、十字型、环形、多边形或椭圆形。

可选地，所述盖帽为金属盖帽，和/或所述底壳为金属底壳。

可选地，所述密封件采用绝缘弹性材料。

本实用新型的另一个目的在于提供一种豆式电池，该豆式电池密封性能好，使用寿命长，能量密度高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种豆式电池，包括电芯和上述的豆式电池壳体，所述电芯设置在所述豆式电池壳体的内部。

有益效果：

本实用新型提供的豆式电池的壳体，采用盖帽、底壳相配合，并在两者之间设置密封件的结构形式。密封圈在靠近底壳开口处，即靠近盖帽顶壁的一端设置有凸缘，凸缘向密封圈的中轴线延伸形成环状凸缘，从而夹在盖帽顶壁和底壳开口边缘处。另外，在凸缘上设置凸起，相应地，盖帽顶部的内侧设置第一凹槽，第一凹槽的顶面和盖帽顶壁内侧紧密贴合，凸起插入到第一凹槽中，两者紧密配合，实现密封。采用这种结构形式，使凸缘在盖帽顶壁和底壳开口处形成第一道密封，密封圈在盖帽侧壁和底壳侧壁之间形成第二道密封，增强了豆式电池的密封性，有效防止电解液泄漏到壳体外部，保证电池的安全性能，延长其使用寿命。由于凸缘为环形结构，避免密封件占用过多的壳体内部的空间，在保证密封性的同时，增加了豆式电池的能量密度。

附图说明

图1是本实用新型提供的豆式电池壳体结构示意图；

图2是本实用新型提供的豆式电池底壳的结构示意图；

图3是本实用新型提供的豆式电池盖帽的结构示意图；

图4是本实用新型提供的豆式电池密封件的结构示意图；

图5是本实用新型提供的豆式电池盖帽的结构示意图一；

图6是本实用新型提供的豆式电池盖帽的结构示意图二；

图7是本实用新型提供的豆式电池盖帽的结构示意图三；

图8是本实用新型提供的豆式电池盖帽的结构示意图四。

图中：

100、盖帽；110、第一弧形段；120、喇叭口段；130、第一凹槽；140、第二凹槽；200、底壳；210、第二弧形段；220、第三弧形段；300、密封件；310、密封圈；320、凸缘；321、凸起。

具体实施方式

下面将结合附图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做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，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，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。

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。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

图1为本实施例提供的豆式电池壳体的结构示意图，如图所示，本实施例提供的豆式电池壳体包括盖帽100、底壳200和密封件300。盖帽100及底壳200均为桶状，盖帽100扣合于底壳200。密封件300包括密封圈310，密封圈310夹设在盖帽100和底壳200的侧壁之间，密封圈310靠近底壳200开口处的边缘向其轴线方向延伸设置形成环状凸缘320，凸缘320上设置有凸起321，盖帽100顶壁内侧设置有第一凹槽130，凸缘320的端面和盖帽100顶壁内侧紧密贴合，凸起321和第一凹槽130相配合。

上述豆式电池的壳体，采用盖帽100、底壳200相配合，并在两者之间设置密封件300的结构形式。密封圈310在靠近底壳200开口处，即靠近盖帽100顶壁的一端设置有凸缘320，凸缘320向密封圈310的轴线的方向延伸形成环状凸缘320，从而夹在盖帽100顶壁和底壳200开口边缘处。另外，在凸缘320上设置凸起321，相应地，盖帽100顶部的内侧设置第一凹槽130，第一凹槽130的顶面和盖帽100顶壁内侧紧密贴合，凸起321插入到第一凹槽130中，两者紧密配合，实现密封。采用这种结构形式，使凸缘320在盖帽100顶壁和底壳200开口处形成第一道密封，密封圈310在盖帽100侧壁和底壳200侧壁之间形成第二道密封，增强了豆式电池的密封性，有效防止电解液泄漏到壳体外部，保证电池的安全性能，延长其使用寿命。由于凸缘320为环形结构，避免密封件300占用过多的壳体内部的空间，在保证密封性的同时，增加了豆式电池的能量密度。

图2所示为本实施例提供的豆式电池底壳200的结构示意图，图3所示为本实施例提供的豆式电池盖帽100的结构示意图。参见图2和图3，盖帽100为金属盖帽，和/或底壳200为金属底壳，盖帽100和底壳200的材质可为但不限定于不锈钢、铝、铜及其合金等金属材质。在本实施例中，底壳200的侧壁设置有第二弧形段210，第二弧形段210设置在靠近底壳200开口的位置，相应地，在盖帽100的侧壁上设置有第一弧形段110，第一弧形段110能够和第二弧形段210相配合，“内凹”结构的设计，能够使密封圈310压紧在底壳200侧壁和盖帽100侧壁之间，保证底壳200和盖帽100之间的密封性。

进一步地，底壳200的侧壁还设置有第三弧形段220，第三弧形段220设置在靠近底壳200底部的位置，即，第三弧形段220设置在第二弧形段210的上方。相应地，盖帽100侧壁设置为具有向外扩张的喇叭口段120，密封圈310的外径由顶部至底部逐渐增加，以使密封圈310外壁与盖帽100的内壁接触。冲压后，喇叭口段120能够与第三弧形段220相配合，并且盖帽100开口处向内形成“咬口”状态，挤压密封圈310使其紧贴底壳200的侧壁，产生5％-15％厚度变形，从而盖帽100和底壳200锁紧，形成良好的密封。将盖帽100设置成喇叭口段120的形式，末端开口处直径较大，装配时，盖帽100能够轻松套入底壳200。

图3所示为本实施例提供的豆式电池密封件300的结构示意图，参见图1和图3，密封件300可以通过注塑或3D打印等类似技术制备而成。密封圈310为沿其轴向贯通的圆筒状结构，底部向底壳200底部的方向延伸，且超出盖帽100的侧壁，但不超过底壳200的底部，从而盖帽100的开口能够咬合在密封圈310上，增加此处的密封性。进一步地，密封圈310从盖帽100顶壁至底壳200底部方向外径逐渐增加。这样的结构设计是为了能够和盖帽100的喇叭口段120相配合，使密封圈310的外侧壁和盖帽100的内侧壁相贴合。盖帽100和密封件300之间可以通过粘结的方式进行密封连接，或者，将密封件300直接注塑在盖帽100的内侧。进一步地，环状凸缘320的宽度不宜过长，以免占用壳体内部的空间，因此，凸缘320的宽度可以根据底壳200侧壁的厚度进行设置。凸缘320上凸起321的厚度可以根据盖帽100顶壁的厚度进行设置。密封件300的材质可选用绝缘弹性材料，如PP、PA、PS等。

进一步地，盖帽100的顶壁外侧和/或底壳200底部的外侧设置有第二凹槽140，通过切削、激光刻蚀以及酸性介质腐蚀等方法降低局部区域厚度形成第二凹槽140，从而降低此处的抗破裂强度。当电芯内压超过第二凹槽140处的抗破裂强度时，由于壳体其他部位能够承受的抗破裂强度更大，所以，第二凹槽140处率先被壳体内部的气体冲破，从而内部气压下降，有效避免电芯从壳体的内部分离或弹出，避免造成安全隐患。可以理解地，第二凹槽140深度不同，对应不同的抗破裂强度，因此，第二凹槽140的深度应根据实际使用需要进行设置。参见图5-图8，第二凹槽140沿水平方向的截面可以为弧形、十字型、环形或圆形，当然，也可以为多边形、椭圆形等，只要是降低抗破裂强度的结构形式，均在本申请的保护范围之内。

本实施例中的壳体在进行组装时，将密封件300通过胶水粘接在盖帽100内，具体地，凸缘320端面与盖帽100的顶壁内侧紧贴，凸起321和第一凹槽130相配合，密封圈310的外壁和盖帽100的内侧壁紧贴。密封圈310的侧壁高度大于盖帽100的侧壁高度，从而使盖帽100的开口能够扣压在密封圈310上。作为更简单的方式，密封件300也可以直接注塑在盖帽100的内侧，形成上述结构。将电芯等必要构件放置在底壳200，完成烘烤、注液、静置等必要工序后，将连接有密封件300的盖帽100和底壳200进行组装。电芯等必要构件及烘烤等必要工序为现有技术，不再进行赘述。

采用上模具和下模具对壳体进行冲压，冲压模具内轮廓与盖帽100侧壁形状匹配，冲压模具冲压方向为壳体的轴线方向。冲压成型后，密封件300的凸缘320夹在盖帽100顶壁和底壳200的开口处，形成第一道密封结构；盖帽100侧壁的第一弧形段110和底壳200的第二弧形段210夹紧密封圈310，形成第二道密封结构；盖帽100的喇叭口段120成型后为内凹型，与底壳200的第三弧形段220相配合，盖帽100开口边缘挤压密封圈310，形成第三道密封结构。通过上述方式，实现底壳200侧壁和盖帽100侧壁的密封，以防止电解液外漏。壳体成型后，氦质谱测试值可达1.0×10^-6Pa·m²/s以下。

本实施例还提供一种豆式电池，该豆式电池包括电芯和上述的豆式电池壳体，电芯设置在豆式电池壳体的内部。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种豆式电池壳体，其特征在于，包括：

盖帽(100)，所述盖帽(100)为桶状；

底壳(200)，所述底壳(200)为桶状，所述盖帽(100)扣合于所述底壳(200)；

密封件(300)，所述密封件(300)包括密封圈(310)，所述密封圈(310)夹设在所述盖帽(100)的侧壁与所述底壳(200)的侧壁之间，所述密封圈(310)靠近所述底壳(200)开口处的边缘向其轴线方向延伸形成环状凸缘(320)，所述凸缘(320)上设置有凸起(321)，所述盖帽(100)顶壁内侧设置有第一凹槽(130)，所述凸缘(320)的端面与所述盖帽(100)的顶壁内侧紧密贴合，所述凸起(321)与所述第一凹槽(130)相配合。

2.根据权利要求1所述的豆式电池壳体，其特征在于，所述盖帽(100)的侧壁设置有第一弧形段(110)，所述底壳(200)的侧壁设置有第二弧形段(210)，所述第一弧形段(110)与所述第二弧形段(210)相配合。

3.根据权利要求1所述的豆式电池壳体，其特征在于，所述盖帽(100)侧壁具有向外扩张的喇叭口段(120)，所述密封圈(310)的外径由顶部至底部逐渐增加，以使所述密封圈(310)外壁与所述盖帽(100)的内壁接触。

4.根据权利要求3所述的豆式电池壳体，其特征在于，所述底壳(200)具有第三弧形段(220)，所述喇叭口段(120)能够与所述第三弧形段(220)相配合。

5.根据权利要求1所述的豆式电池壳体，其特征在于，所述密封圈(310)向所述底壳(200)底部的方向延伸且超出所述盖帽(100)的侧壁。

6.根据权利要求1所述的豆式电池壳体，其特征在于，所述盖帽(100)的顶壁外侧和/或所述底壳(200)底部的外侧设置有第二凹槽(140)。

7.根据权利要求6所述的豆式电池壳体，其特征在于，所述第二凹槽(140)沿水平方向的截面为弧形、十字型、环形、多边形或椭圆形。

8.根据权利要求1所述的豆式电池壳体，其特征在于，所述盖帽(100)为金属盖帽，和/或所述底壳(200)为金属底壳。

9.根据权利要求1所述的豆式电池壳体，其特征在于，所述密封件(300)采用绝缘弹性材料。

10.一种豆式电池，包括电芯和如权利要求1-9任一项所述的豆式电池壳体，其特征在于，所述电芯设置在所述豆式电池壳体的内部。

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