CN218996892U - 电池的盖板、电池以及用电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池的盖板、电池以及用电装置，所述盖板用于设置于壳体的端部且与所述壳体焊接连接，所述壳体内形成有容纳腔，所述容纳腔用于容纳电芯，所述盖板上设置有朝向所述容纳腔凸出的第一台阶和第二台阶，所述第一台阶和所述第二台阶设置于所述容纳腔内，所述盖板在所述第一台阶和所述第二台阶之间形成有呈环形的凹槽。由此，通过在盖板的第一台阶和第二台阶之间形成有呈环形的凹槽，可以使得凹槽能够有效的吸收盖板相对壳体突出部分焊接熔融后的金属，从而有效地降低壳体与盖板焊缝处的余高的高度，控制壳体外侧尺寸，进而提升产品整体质量。

Description

电池的盖板、电池以及用电装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池的盖板、电池以及用电装置。

背景技术

相关技术中，在侧面壳体与上下盖配合处，电池的上下盖台阶处采用的斜面导向设计，上盖的台阶凸起部伸入侧面壳体。然而，盖板相对于壳体长出的部分即使是在焊接熔融后仍会保留在焊缝周围形成一定余高，针对部分对尺寸要求高的电池，此部分余高会造成后续工序干涉，影响电池在电子产品中的装配。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池的盖板，该电池的盖板可以将本来熔融后冷却在壳体外部的熔池转移至其凹槽内，从而有效的降低余高的高度，控制壳体外侧尺寸，进而提升产品质量。

本实用新型还进一步地提出了一种电池。

本实用新型还进一步地提出了一种用电装置。

根据本实用新型第一方面的电池的盖板，所述盖板用于设置于壳体的端部且与所述壳体焊接连接，所述壳体内形成有容纳腔，所述容纳腔用于容纳电芯，所述盖板上设置有朝向所述容纳腔凸出的第一台阶和第二台阶，所述第一台阶和所述第二台阶设置于所述容纳腔内，所述盖板在所述第一台阶和所述第二台阶之间形成有呈环形的凹槽。

由此，通过在盖板的第一台阶和第二台阶之间形成有呈环形的凹槽，可以使得凹槽能够有效的吸收盖板相对壳体突出部分焊接熔融后的金属，从而有效地降低壳体与盖板焊缝处的余高的高度，控制壳体外侧尺寸，进而提升产品整体质量。

在本实用新型的一些示例中，所述盖板包括：第一板体、第二板体和第三板体，所述第二板体连接于所述第一板体和所述第三板体之间，将所述第二板体与所述第三板体朝所述第一板体的大面投影，所述第三板体在所述第一板体上的投影区域覆盖所述第二板体在所述第一板体上的投影区域，所述第一板体设置于所述壳体的外侧，所述第二板体构成所述第一台阶，所述第三板体构成所述第二台阶。

在本实用新型的一些示例中，所述盖板的厚度为h0，h0满足关系式：40μm≤h0≤700μm。

在本实用新型的一些示例中，所述第一板体的厚度为h1，所述第二板体的厚度为h2，所述第三板体的厚度为h3，h1、h2和h3满足关系式：30μm≤h1≤300μm，30μm≤h2≤500μm，30μm≤h3≤300μm。

在本实用新型的一些示例中，所述第一板体的边缘超出所述壳体的边缘尺寸为d1，d1满足关系式：20μm≤d1≤300μm。

在本实用新型的一些示例中，所述第三板体的边缘与所述壳体之间的间隙为d2，d2满足关系式：5μm≤d2≤100μm。

在本实用新型的一些示例中，所述凹槽的体积为V1，所述第一板体超出所述壳体边缘的体积为V2，V1和V2满足关系式：V1＞V2*30％。

根据本实用新型第二方面的电池，包括：

壳体，所述壳体内形成有容纳腔；

电芯，所述电芯设置于所述容纳腔内；

上盖板，所述上盖板为任一项上述的电池的盖板，所述壳体的端部与所述盖板焊接连接，所述第一台阶和所述第二台阶设置于所述容纳腔内；

下盖板，所述下盖板设置于所述壳体的底部。

在本实用新型的一些示例中，所述的电池还包括：所述下盖板上设置有朝向所述容纳腔凸出的第三台阶，所述第三台阶设置于所述容纳腔内，所述第三台阶的外周面为光滑面。

在本实用新型的一些示例中，所述的电池还包括：隔圈和紧固件，所述隔圈通过所述紧固件固定在所述上盖板上。

在本实用新型的一些示例中，所述壳体由两端对接焊接的金属件构成，所述金属件为折弯成型的金属片。

在本实用新型的一些示例中，所述壳体由折弯成型的金属片构成，所述金属片的两端搭接焊接。

根据本实用新型第三方面的用电装置，包括：上述的电池。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的电池的爆炸图；

图2是根据本实用新型实施例的电池的正视图；

图3是根据本实用新型实施例的电池的侧视图；

图4是图3的局部放大图；

图5是根据本实用新型实施例的壳体的结构示意图；

图6是根据本实用新型实施例的上盖板的结构示意图；

图7是图6的局部放大图；

图8是根据本实用新型实施例的下盖板的结构示意图；

图9是图8的局部放大图；

图10是根据本实用新型实施例的紧固件的结构示意图；

图11是根据本实用新型实施例的隔圈的结构示意图；

图12是根据本实用新型实施例的隔圈的俯视图；

图13是根据本实用新型实施例的隔圈的正视图；

图14是根据本实用新型实施例的隔圈的侧视图；

图15是根据本实用新型实施例的壳体与盖板搭接焊接的位置示意图；

图16是根据本实用新型实施例的壳体与盖板对接焊接的位置示意图。

附图标记：

10、壳体；11、容纳腔；12、第一搭接部；13、第二搭接部；

20、盖板；21、第一台阶；22、第二台阶；23、上盖板；24、下盖板；

241、第三台阶；25、第一板体；26、第二板体；27、第三板体；

28、凹槽；30、隔圈；40、紧固件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的。

下面参考图1-图16描述根据本实用新型实施例的电池的盖板20，该电池的盖板20设置在电池上下侧，可以有效地降低其与壳体10焊缝处余高的高度。

结合图1-图16所示，根据本实用新型第一方面实施例的电池的盖板20用于设置于壳体10的端部，而且与壳体10焊接连接，壳体10内形成有容纳腔11，容纳腔11用于容纳电芯(图未示出)，盖板20上设置有朝向容纳腔11凸出的第一台阶21和第二台阶22，第一台阶21和第二台阶22设置于容纳腔11内，盖板20在第一台阶21和第二台阶22之间形成有呈环形的凹槽28。

具体地，壳体10围拢包裹电芯四面的周侧，盖板20可以覆盖电芯的顶部，也可以覆盖电芯的底部，还可以分别覆盖电芯的顶部和底部。壳体10和盖板20共同组成保护电芯的全包状电池外壳，壳体10内形成有容纳电芯的容纳空间，在壳体10顶部和底部的盖板20有朝向容纳腔11方向凸出的第一台阶21和第二台阶22，第一台阶21和第二台阶22可以为盖板20和壳体10装配提供装配定位，还可以进一步提升盖板20与壳体10的密封性，盖板20上的第一台阶21和第二台阶22之间设置有一圈呈环形的凹槽28，在壳体10和盖板20焊接连接时，通过环形的凹槽28为焊接过程中产生的的熔融金属提供容纳空间，使本来熔融后冷却在壳体10外部的熔池转移到盖板20的环形凹槽28内，可以在不影响容纳腔11内部的整体体积下，吸收盖板20与壳体10在焊接过程中产生的熔融金属，减少裸露在盖板20与壳体10焊接处外侧的熔融金属，从而有效地降低盖板20与壳体10的焊接处余高的高度，控制壳体10焊接处的外部尺寸，进而提升产品质量。。

由此，通过在盖板20的第一台阶21和第二台阶22之间形成有呈环形的凹槽28，可以使得凹槽28能够有效的吸收盖板20相对壳体10突出部分焊接熔融后的金属，从而有效地降低壳体10与盖板20焊缝处的余高的高度，控制壳体10外侧尺寸，进而提升产品整体质量。

根据本实用新型的一些可选实施例，结合图4和图7所示，盖板20包括：第一板体25、第二板体26和第三板体27，第二板体26连接于第一板体25和第三板体27之间，将第二板体26与第三板体27朝第一板体25的大面投影，第三板体27在第一板体25上的投影区域覆盖第二板体26在第一板体25上的投影区域，第一板体25设置于壳体10的外侧，第二板体26构成第一台阶21，第三板体27构成第二台阶22。

具体地，结合图4和图7所示，在第一板体25的上下方向上投影，盖板20的第二板体26比第一板体25投影面积小，盖板20的第三板体27比第二板体26投影面积大，在朝向电池外壳100内部的方向上，第一板体25固定在最外侧，第二板体26固定在第一板体25上内侧，第三板体27固定在第二板体26上内侧，盖板20的第二板体26与第一板体25形成阶梯状的台阶，盖板20的第三板体27与第二板体26形成阶梯状的台阶，壳体10的内周侧能套入盖板20的第二板体26和第三板体27，盖板20的第一板体25盖在壳体10的上侧，壳体10的上侧一周边缘对盖板20的第一板体25形成卡位限制，如此设置，可以通过盖板20的第二板体26和第三板体27与壳体10内侧的位置配合提供盖板20与壳体10装配的预定位，提升壳体10与盖板20的焊接密封性，还可以通过盖板20的第一板体25和第三板体27与第二板体26的错位台阶，形成可以吸收盖板20和壳体10焊接时产生的熔融金属的容纳空间，提高电池外壳100焊接质量，还可以通过盖板20的第一板体25对电芯的上侧形成进一步地保护，从而提高盖板20的实用性和可靠性。

具体地，盖板20的厚度为h0，h0满足关系式：40μm≤h0≤700μm。其中，盖板20的厚度大小为h0，40μm≤h0≤700μm，该厚度h0较小，其可以在满足保护电池外壳100内部电芯的结构强度的前提下，减少盖板20材料的耗用，降低制造成本。另外，盖板20的材质包括但不限于不锈钢、镀镍钢等各种牌号不锈钢。例如，盖板20的厚度h1可以为40μm、80μm、150μm、200μm、300μm和700μm，不限于此。

进一步地，第一板体25的厚度为h1，第二板体26的厚度为h2，第三板体27的厚度为h3，h1、h2和h3满足关系式：30μm≤h1≤300μm，30μm≤h2≤500μm，30μm≤h3≤300μm。其中，第一板体25、第二板体26和第三板体27的厚度均较小，其彼此厚度较接近，互相增强彼此的重量，如此可以增加盖板20的结构强度，还可以提高盖板20与壳体10装配的密封性，从而提高电池外壳100的实用性与可靠性。例如，第一板体25的厚度h1可以为30μm、70μm、100μm、200μm和300μm，第二板体26的厚度h2可以为30μm、70μm、100μm、300μm和500μm，第三板体27的厚度h3可以为30μm、70μm、100μm、200μm和300μm，不限于此。

具体地，第一板体25的边缘超出壳体10的边缘尺寸为d1，d1满足关系式：20μm≤d1≤300μm；和/或第三板体27的边缘与壳体10之间的间隙为d2，d2满足关系式：5μm≤d2≤100μm。其中，在电池外壳100最外侧的第一板体25的边缘超出壳体10上端的最外侧边缘的尺寸为d1，20μm≤d1≤300μm，该尺寸较小，如此设置，可以方便盖板20与壳体10的预装配定位，还可以减少材料的耗用，还可以减少焊接的工作量，提高电池外壳100的外表面平整度；在电池外壳100最内侧的第三板体27的边缘距离壳体10的最内侧边缘的间隙尺寸为d2，5μm≤d2≤100μm，该尺寸较小，如此设置，可以防止当板与壳体10的焊接过程产生的金属飞屑对其内侧的电芯造成损伤，从而提高对电芯的保护性。例如，第一板体25的边缘超出壳体10的边缘尺寸为d1可以为20μm、70μm、100μm、200μm和300μm，第三板体27的边缘与壳体10之间的间隙为d2可以为5μm、20μm、30μm和100μm，不限于此。

进一步地，凹槽28的体积为V1，第一板体25超出壳体10边缘的体积为V2，V1和V2满足关系式：V1＞V2*30％。其中，盖板20的第一台阶21和第二台阶22内套在壳体10的内周壁上，盖板20超出壳体10边缘的部分可以使其盖在壳体10四周侧的上端，从而方便其盖板20与壳体10的装配。另外，第一板体25超出壳体10边缘的体积V2小于第一台阶21和第二台阶22之间形成的呈环形状凹槽28的体积和V1，而且V1＞V2*30％，如此设置，当盖板20与壳体10进行焊接时，可以保证环形状的凹槽28有足够的容纳空间可以吸收第一板体25超出壳体10边缘的部分在焊接过程中所产生的熔融金属，可以降低壳体10与盖板20焊缝处的余高的高度，从而提高壳体10与盖板20的焊接质量。

根据本实用新型第二方面实施例的电池包括：壳体10、电芯(图未示出)、上盖板23和下盖板24，壳体10内形成有容纳腔11，电芯设置于容纳腔11内，上盖板23为任一项上述实施例的电池的盖板20，壳体10的端部与盖板20焊接连接，第一台阶21和第二台阶22设置于容纳腔11内，下盖板24设置于壳10体的底部，如此设置，能降低该电池在其盖板20与壳体10的焊接过程中所产生的熔融金属碎屑向内飞溅至内部电池的风险，还可以有效地降低电池的盖板20与壳体10焊缝处余高的高度，可以使得焊缝处变得更加平滑，电池尺寸更可控，还可以在固定体积要求下获得能量密度更高的电池，从而提高电池的实用性与可靠性。

具体地，结合图1-图3、图6-图9所示，盖板20为两个，而且两个盖板20分别为上盖板23和下盖板24，上盖板23设置于壳体10的顶部，而且下盖板24设置于壳体10的底部，上盖板23上设置有第一台阶21和第二台阶22，而且在第一台阶21和第二台阶22之间形成有凹槽28。其中，壳体10顶部的上盖板23的第一台阶21和第二台阶22之间形成有环形的凹槽28，如此形成壳体10与上盖板23在焊接时产生熔融金属的容纳空间，可以将本来熔融后冷却在壳体10外部的熔池转移到上盖板23的环形凹槽28内，从而有效的消除壳体10与上盖板23焊接处外部的余高，同时也不会挤占电芯在容纳腔11内的内部空间，可以使得容纳腔11内部电芯充分利用其容纳腔11空间，从而提高电芯的能量密度，进而提高电池外壳100的实用性。

进一步地，结合图8和图9所示，下盖板24上设置有朝向容纳腔11凸出的第三台阶241，第三台阶241设置于容纳腔11内，第三台阶241的外周面为光滑面。其中，在壳体10底部的下盖板24的第三台阶241外周面可以为光滑面，如此可以使得下盖板24的第三台阶241外周面更光滑，第三台阶241的侧面平整度更高，可以为壳体10与下盖板24提供装配定位，还可以提升壳体10与盖板20装配时的密封性，从而提高电池外壳100的实用性。

具体地，结合图10-图14所示，电池还包括：隔圈30和紧固件40，隔圈30通过紧固件40固定在上盖板23上。其中，紧固件40从上向下穿设上盖板23上方的隔圈30和上盖板23，如此可以将隔圈30与上盖板23紧紧地固定在一起，从而提高其上盖板23的牢固性和可靠性。另外，紧固件40可以为铆钉，铆钉40是正极，在电池内部与电芯的正极相连，在外侧就是电池的正极端，壳体10是负极，电芯的负极端直接焊接在盖板20上，隔圈30可以隔开盖板20与紧固件40，从而避免电池短路。

具体地，结合图16所示，壳体10由两端对接焊接的金属件构成，金属件为折弯成型的金属片。具体地，电池外壳100的壳体10为板状的金属片绕固定轴卷绕、折弯成型后将其侧面的两连接端端进行对接焊接，最终形成四周闭合上下两端开口的壳体10。其中，壳体10成型采用板状金属片侧面两连接端端对接焊接的方式，通过外侧L型治具约束壳体10整体形状，同时壳体10内侧支撑柱从内侧支撑定位两端面，使金属片两端部于同一水平位置，而且能做到无缝配合，最后用激光将两端面焊接在一起，如此设置，其两焊接平面处于同一水平面上，焊接处的高度基本上与整体侧面水平高度相近，侧面的整体平整度良好，对于后续电芯装配较友好，而且采用对接焊接的方式没有增加金属板两侧连接端处的厚度，在相同外部宽度要求下壳体10内部的容纳腔11能够为电芯提供更大地放置空间，有利于提升电芯整体的能量密度，从而提高电池外壳100的实用性与可靠性。

进一步地，结合图15所示，壳体10由折弯成型的金属片构成，金属片的两端搭接焊接。具体地，电池外壳100的壳体10为板状的金属片在壳体10成型前对侧壁两连接端部处预先进行弯折成型处理后，再将金属片绕固定轴卷绕、弯折成型后将其侧面的两连接端进行搭接焊接，最终形成四周闭合上下两端开口的壳体10。其中，壳体10成型采用板状金属片侧面两连接端搭接焊接的方式，通过外侧L型治具约束壳体10整体形状，同时壳体10内侧支撑柱从内侧支撑定位两端部，使得侧棱两端平面处于同一平面内，而且两侧棱焊接处可以形成内外重叠良好的配合，其重叠区域整体等宽、上下贴合紧密，如此设置，其在焊接操作上较对接焊接更简单，对冶具固定精度的要求更低，壳体10焊接处的结构强度更高。

具体地，结合图15所示，金属片的一端设置有向内的第一搭接部，金属片的另一端设置有向外的第二搭接部，第二搭接部与第一搭接部搭接焊接。其中，金属片的一端设置有向内的第一搭接部与金属片的另一端设置有向外的第二搭接部进行搭接焊接，如此设置，可以使得金属片的两侧连接段的焊接处可以形成内外重叠良好的配合，其重叠区域整体等宽、上下贴合紧密，相较于对接焊接的连接形式，其在焊接操作上更简单，对冶具固定精度的要求更低，壳体10焊接处的结构强度更高。

下面详细描述一下电池的制作工艺。

将金属片折弯，并且将金属片的两端进行焊接固定，从而形成壳体10，然后将壳体10与下盖板24进行焊接连接，然后将电芯放入壳体10内，最后将壳体10与上盖板23焊接连接。

其中，壳体10由金属片材绕固定轴卷绕、折弯成型，成型后需要将侧面的两端部对接焊接，最终形成四周闭合两端开口的壳体10；上盖板23和下盖板24均为一面平面，另一面台阶的结构，其中上盖板23由三层板材焊接而成，台阶面有两层，面积最小的一层板材位于中间。下盖板24由两层板材焊接而成，有一层台阶面。

根据本实用新型第三方面实施例的用电装置包括：上述实施例的电池，如此设置，该电池可以提高用电装置的实用性与安全性。

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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、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或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种电池的盖板，其特征在于，所述盖板用于设置于壳体的端部且与所述壳体焊接连接，所述壳体内形成有容纳腔，所述容纳腔用于容纳电芯，所述盖板上设置有朝向所述容纳腔凸出的第一台阶和第二台阶，所述第一台阶和所述第二台阶设置于所述容纳腔内，所述盖板在所述第一台阶和所述第二台阶之间形成有呈环形的凹槽。

2.根据权利要求1所述的电池的盖板，其特征在于，所述盖板包括：第一板体、第二板体和第三板体，所述第二板体连接于所述第一板体和所述第三板体之间，将所述第二板体与所述第三板体朝所述第一板体的大面投影，所述第三板体在所述第一板体上的投影区域覆盖所述第二板体在所述第一板体上的投影区域，所述第一板体设置于所述壳体的外侧，所述第二板体构成所述第一台阶，所述第三板体构成所述第二台阶。

3.根据权利要求2所述的电池的盖板，其特征在于，所述盖板的厚度为h0，h0满足关系式：40μm≤h0≤700μm。

4.根据权利要求3所述的电池的盖板，其特征在于，所述第一板体的厚度为h1，所述第二板体的厚度为h2，所述第三板体的厚度为h3，h1、h2和h3满足关系式：30μm≤h1≤300μm，30μm≤h2≤500μm，30μm≤h3≤300μm。

5.根据权利要求2所述的电池的盖板，其特征在于，所述第一板体的边缘超出所述壳体的边缘尺寸为d1，d1满足关系式：20μm≤d1≤300μm。

6.根据权利要求2所述的电池的盖板，其特征在于，所述第三板体的边缘与所述壳体之间的间隙为d2，d2满足关系式：5μm≤d2≤100μm。

7.根据权利要求2所述的电池的盖板，其特征在于，所述凹槽的体积为V1，所述第一板体超出所述壳体边缘的体积为V2，V1和V2满足关系式：V1＞V2*30％。

8.一种电池，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内形成有容纳腔；

电芯，所述电芯设置于所述容纳腔内；

上盖板，所述上盖板为权利要求1-7中任一项所述的电池的盖板，所述壳体的端部与所述盖板焊接连接，所述第一台阶和所述第二台阶设置于所述容纳腔内；

下盖板，所述下盖板设置于所述壳体的底部。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，还包括：所述下盖板上设置有朝向所述容纳腔凸出的第三台阶，所述第三台阶设置于所述容纳腔内，所述第三台阶的外周面为光滑面。

10.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，还包括：隔圈和紧固件，所述隔圈通过所述紧固件固定在所述上盖板上。

11.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述壳体由两端对接焊接的金属件构成，所述金属件为折弯成型的金属片。

12.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述壳体由折弯成型的金属片构成，所述金属片的两端搭接焊接。

13.一种用电装置，其特征在于，包括：权利要求8-12中任一项所述的电池。

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