CN219457815U - 高密封型圆柱电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高密封型圆柱电池，其包括外壳和盖帽组件。外壳包括容纳筒，容纳筒的一端形成卷边。盖帽组件包括顶盖、PTC元件、爆破片和密封圈。顶盖包括主体片和法兰侧壁，PTC元件的周缘和爆破片的周缘与法兰侧壁之间形成环形的间隙，密封圈与顶盖、PTC元件和爆破片一体注塑成型。密封圈包括内段、中段和外段，内段与法兰侧壁的端部相接，且内段上设置有凸圈，凸圈填充在间隙中，中段与法兰侧壁相接，且中段与容纳筒贴合，外段与主体片相接，且外段与卷边贴合。本实用新型的高密封型圆柱电池，注塑过程中胶液流入间隙内形成凸圈，增强了胶液的流动性，使得密封圈的壁厚均匀，从而使得中段和外段与外壳更加贴合，提高了密封性能。

Description

高密封型圆柱电池

技术领域

本实用新型涉及圆柱电池技术领域，特别涉及一种高密封型圆柱电池。

背景技术

圆柱电池被广泛应用于太阳能灯具、草坪灯具、后备能源、电动工具、玩具模型上。对比文件(申请号为200810041277.3，名称为“一种圆柱锂离子电池盖帽及装配方法”的专利文件)披露了一种圆柱电池盖帽，其加工时通常先将顶盖、PTC元件和爆破片焊接在一起，然后放入密封圈模具内进行注塑形成密封圈，从而得到一体的盖帽组件，但其密封圈的壁厚不均匀，导致与外壳组装在一起后密封性较差。

故需要提供一种高密封型圆柱电池来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种高密封型圆柱电池，使得密封圈的壁厚均匀，提高了密封性能。

本实用新型的技术方案为：

一种高密封型圆柱电池，其包括:

外壳，其包括容纳筒和端片，所述端片与所述容纳筒的一端相接，所述容纳筒的另一端向其内部弯曲形成卷边；

盖帽组件，其固定于所述容纳筒靠近所述卷边的一端内侧处，所述盖帽组件包括顶盖、PTC元件、爆破片和密封圈；所述顶盖包括主体片和管状的法兰侧壁，所述主体片与所述法兰侧壁的一端相接，所述法兰侧壁的另一端朝向所述端片，所述PTC元件焊接在所述主体片的边缘和所述爆破片的边缘之间，所述PTC元件的周缘和所述爆破片的周缘与所述法兰侧壁之间形成环形的间隙，所述密封圈与所述顶盖、所述PTC元件和所述爆破片一体注塑成型，所述密封圈包括由内向外依次相接且均为环形的内段、中段和外段，所述内段与所述法兰侧壁的端部相接，且所述内段上设置有环形的凸圈，所述凸圈填充在所述间隙中，所述中段与所述法兰侧壁相接，且所述中段与所述容纳筒贴合，所述外段与所述主体片相接，且所述外段与所述卷边贴合；以及，

电芯，其设置于所述容纳筒中。

本实用新型所述的高密封型圆柱电池中，所述主体片沿其周向分布有多个通孔，所述外段沿其周向分布有多个凸点，多个所述凸点一一对应填充在多个所述通孔中。

本实用新型所述的高密封型圆柱电池中，所述通孔连通至所述间隙，所述凸点连接所述外段与所述凸圈。

本实用新型所述的高密封型圆柱电池中，所述内段与所述爆破片朝向所述电芯的一面相接。

本实用新型所述的高密封型圆柱电池中，所述容纳筒靠近所述卷边的一端沿其周向凹陷形成环形的辊槽，所述辊槽将所述容纳筒沿其轴向分为第一段和第二段，所述辊槽的两个侧壁分别为第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁与所述第一段相接，所述第二侧壁与所述第二段相接，所述第一侧壁与所述内段贴合，所述中段与所述第一段贴合。

本实用新型所述的高密封型圆柱电池中，所述辊槽还包括底壁，所述底壁连接在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间，且所述底壁平行于所述容纳筒的轴线，所述底壁的内径大于所述内段的内径。

本实用新型所述的高密封型圆柱电池中，所述底壁位于所述凸圈靠近所述容纳筒轴线的一侧。

本实用新型所述的高密封型圆柱电池中，所述内段朝向所述第一侧壁的一面设置有环形的骨位，所述骨位与所述第一侧壁过盈挤压装配。

本实用新型所述的高密封型圆柱电池中，所述爆破片向靠近所述电芯的方向凹陷形成凹陷部，所述凹陷部的朝向所述主体片的一面设置有环形的防爆线；所述高密封型圆柱电池还包括第一极耳，所述第一极耳与所述凹陷部焊接。

本实用新型所述的高密封型圆柱电池中，所述高密封型圆柱电池还包括第一绝缘片，所述第二侧壁与所述容纳筒的轴线垂直，所述第一绝缘片的边缘夹持在所述第二侧壁和所述电芯之间，所述第一绝缘片上设置有穿孔，所述第一极耳穿设所述穿孔。

本实用新型相较于现有技术，其有益效果为：本实用新型的高密封型圆柱电池，其加工时，先将PTC元件和爆破片依次装入到顶盖中，且使得PTC元件的周缘和爆破片的周缘与法兰侧壁之间形成环形的间隙，并将三者焊接在一起，然后将三者放入密封圈模具内进行注塑，形成密封圈，从而得到一体的盖帽组件；注塑过程中胶液通过流入间隙内形成凸圈，增强了胶液的流动性，使得内段、中段和外段的壁厚均匀，从而使得中段与容纳筒更加贴合，外段与卷边更加贴合，提高了密封性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本实用新型的部分实施例相应的附图。

图1为本实用新型优选实施例提供的高密封型圆柱电池的纵向截面结构示意图。

图2为图1的局部放大结构示意图。

图3为本实用新型优选实施例提供的高密封型圆柱电池的盖帽组件部分结构的拆分结构示意图。

图4为本实用新型优选实施例提供的高密封型圆柱电池的盖帽组件的另一拆分结构示意图。

图5为本实用新型优选实施例提供的高密封型圆柱电池的盖帽组件的整体结构示意图。

图6为本实用新型优选实施例提供的高密封型圆柱电池的拆分结构示意图。

其中，

1、外壳，

11、容纳筒，

111、卷边，

112、辊槽，1121、第一侧壁，1122、第二侧壁，1123、底壁，

113、第一段，

114、第二段，

12、端片，

2、盖帽组件，

21、顶盖，

211、主体片，2111、凸台，2112、排气孔，

212、法兰侧壁，

22、PTC元件，

23、爆破片，231、凹陷部，2311、防爆线，

24、密封圈，

241、内段，2411、凸圈，2412、骨位，

242、中段，

243、外段，

25、间隙，

3、电芯，

4、第一极耳，

5、第一绝缘片，51、穿孔。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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。

本实用新型中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」、「顶部」以及「底部」等词，仅是参考附图的方位，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。

本实用新型术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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；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实用新型中的具体含义。

对比文件(申请号为200810041277.3，名称为“一种圆柱锂离子电池盖帽及装配方法”的专利文件)披露了一种圆柱电池盖帽，其加工时通常先将顶盖、PTC元件和爆破片焊接在一起，然后放入密封圈模具内进行注塑形成密封圈，从而得到一体的盖帽组件，但其密封圈的壁厚不均匀，导致与外壳组装在一起后密封性较差。

如下为本实用新型提供的一种能解决以上技术问题的高密封型圆柱电池的优选实施例。

请参照图1-图6，本实用新型优选实施例提供了一种高密封型圆柱电池，其包括外壳1、盖帽组件2和电芯3。外壳1包括容纳筒11和端片12，端片12与容纳筒11的一端相接，容纳筒11的另一端向其内部弯曲形成卷边111。外壳1可以为不锈钢材质或其他五金材质，外壳1深冲拉伸成型。盖帽组件2固定于容纳筒11靠近卷边111的一端内侧处，盖帽组件2包括顶盖21、PTC元件22、爆破片23和密封圈24。顶盖21包括主体片211和管状的法兰侧壁212，主体片211与法兰侧壁212的一端相接，法兰侧壁212的另一端朝向端片12。PTC元件22为环形，其焊接在主体片211的边缘和爆破片23的边缘之间，PTC元件22的周缘和爆破片23的周缘与法兰侧壁212之间形成环形的间隙25。密封圈24与顶盖21、PTC元件22和爆破片23一体注塑成型，密封圈24包括由内向外依次相接且均为环形的内段241、中段242和外段243。内段241与法兰侧壁212的端部相接，且内段241上设置有环形的凸圈2411，凸圈2411填充在间隙25中。中段242与法兰侧壁212相接，且中段242与容纳筒11贴合。外段243与主体片211相接，且外段243与卷边111贴合。密封圈24起到绝缘和密封的作用，其可以为PP、PI、PS等塑胶材质，其熔点优选100℃～500℃。顶盖21优选不锈钢等五金材质。爆破片23为导电的薄膜结构。电芯3设置于容纳筒11中，电芯3为卷绕式或叠片式。

本实用新型的高密封型圆柱电池，其加工时，先将PTC元件22和爆破片23依次装入到顶盖21中，且使得PTC元件22的周缘和爆破片23的周缘与法兰侧壁212之间形成环形的间隙25，并将三者焊接在一起，然后将三者放入密封圈模具内进行注塑，形成密封圈24，从而得到一体的盖帽组件2；注塑过程中胶液通过流入间隙25内形成凸圈2411，增强了胶液的流动性，使得内段241、中段242和外段243的壁厚均匀，从而使得中段242与容纳筒11更加贴合，外段243与卷边111更加贴合，提高了密封性能。

主体片211沿其周向分布有多个通孔(图中未示意)，外段243沿其周向分布有多个凸点，多个凸点一一对应填充在多个通孔中。采用上述结构，注塑过程中胶液可以流入通孔中形成凸点，凸点可以增强密封圈24和顶盖21之间的粘合力。

通孔连通至间隙25，凸点连接外段243与凸圈2411。采用上述结构，凸点可以将外段243与凸圈2411连接起来，使得密封圈24不易与顶盖21脱离，进一步增强了密封圈24和顶盖21之间的连接强度。

请参照图2，内段241与爆破片23朝向电芯3的一面相接。采用该结构，内段241可以包裹住爆破片23的边缘，防止顶盖21、PTC元件22和爆破片23之间由于焊接松动而出现脱落的现象。

请继续参照图2，容纳筒11靠近卷边111的一端沿其周向凹陷形成环形的辊槽112，辊槽112将容纳筒11沿其轴向分为第一段113和第二段114，辊槽112的两个侧壁分别为第一侧壁1121和第二侧壁1122，第一侧壁1121与第一段113相接，第二侧壁1122与第二段114相接，第一侧壁1121与内段241贴合，中段242与第一段113贴合。卷边111为通过卷压治具后工艺形成，上述结构中，第一侧壁1121与内段241贴合，第一侧壁1121可以对法兰侧壁212形成有力的支撑，便于卷压形成卷边111。本实施例示意的辊槽112截面为U形，其他实施例中也可以设置为V形，或其他形状。

请继续参照图2，辊槽112还包括底壁1123，底壁1123连接在第一侧壁1121和第二侧壁1122之间，且底壁1123平行于容纳筒11的轴线，底壁1123的内径大于内段241的内径。该结构可以使得爆破片23和第一侧壁1121之间保持绝缘。

请继续参照图2，底壁1123位于凸圈2411靠近容纳筒11轴线的一侧。采用该结构，可以使得第一侧壁1121对爆破片23形成支撑，以分担法兰侧壁212的受力，防止顶盖21变形。

请参照图5，内段241朝向第一侧壁1121的一面设置有环形的骨位2412，骨位2412与第一侧壁1121过盈挤压装配。该结构可以增强内段241与第一侧壁1121之间的密封性。

请参照图2，爆破片23向靠近电芯3的方向凹陷形成凹陷部231，凹陷部231的朝向主体片211的一面设置有环形的防爆线2311。高密封型圆柱电池还包括第一极耳4，第一极耳4与凹陷部231焊接。上述结构中，第一极耳4与凹陷部231焊接，使得第一极耳4与爆破片23焊接容易。焊接方式可为点底电阻焊、双针电阻焊、或激光焊等。当电池内部的压力超出预定水平时，压力压向防爆线2311，防爆线2311设置在凹陷部231上，可以加速防爆线2311的断开，从而快速排出气体。本实施例示意的防爆线2311为一圈，其他实施例中也可以将防爆线2311设置为多圈。

请参照图1和图2，高密封型圆柱电池还包括第一绝缘片5，第二侧壁1122与容纳筒11的轴线垂直，第一绝缘片5的边缘夹持在第二侧壁1122和电芯3之间，第一绝缘片5上设置有穿孔51，第一极耳4穿设穿孔51。上述结构中，第一绝缘片5夹持在第二侧壁1122和电芯3之间，使得第一绝缘片5固定稳定。第一极耳4穿设穿孔51，便于第一极耳4穿过第一绝缘片5。本实施例示意的穿孔51为弧形，为沿第一绝缘片5周向均匀分布的三个，其他实施例中也可以设置为其他形状或其他数量。高密封型圆柱电池还包括第二绝缘片，其夹持在电芯3的另一端和端片12之间。高密封型圆柱电池还包括第二极耳，其与端片12焊接。

请参照图2，主体片211的中部向远离端片12的方向凸出形成凸台2111，凸台2111边缘上设置有排气孔2112。上述结构中，凸台2111便于与外部电路的极性端子连接。当电池内部气压过大时，排气孔2112可以将加压气体排出外壳1内腔。本实施例示意为三个方形的排气孔2112，排气孔2112也可以设置为其他数量，形状也可以为圆形、椭圆形或星形等其他形状。顶盖21冲压拉伸成型。

本实用新型优选实施例的高密封型圆柱电池的加工过程：

1、将PTC元件22和爆破片23依次装入到顶盖21中，并使得PTC元件22的周缘和爆破片23的周缘与法兰侧壁212之间形成环形的间隙25，并将三者焊接在一起；

2、将顶盖21、PTC元件22和爆破片23形成的组件放入密封圈模具内进行注塑，形成密封圈24，从而得到一体的盖帽组件2；注塑过程中胶液通过流入间隙25内形成凸圈2411，增强了胶液的流动性，使得内段241、中段242和外段243的壁厚均匀，从而使得中段242与容纳筒11更加贴合，外段243与卷边111更加贴合，提高了密封性能；注塑过程中胶液还流入通孔51中形成凸点，凸点可以将外段243与凸圈2411连接起来，使得密封圈24不易与顶盖21脱离，进一步增强了密封圈24和顶盖21之间的连接强度；

3、将盖帽组件2放入容纳筒11中，并使得内段241与第一侧壁1121抵接；

4、滴入电解液；

5、通过卷压治具将容纳筒11的另一端向其内部弯曲形成卷边111，使得外段243与卷边111贴合。

这样即完成了本优选实施例的高密封型圆柱电池的加工过程。

本实用新型的高密封型圆柱电池，其加工时，先将PTC元件和爆破片依次装入到顶盖中，且使得PTC元件的周缘和爆破片的周缘与法兰侧壁之间形成环形的间隙，并将三者焊接在一起，然后将三者放入密封圈模具内进行注塑，形成密封圈，从而得到一体的盖帽组件；注塑过程中胶液通过流入间隙内形成凸圈，增强了胶液的流动性，使得内段、中段和外段的壁厚均匀，从而使得中段与容纳筒更加贴合，外段与卷边更加贴合，提高了密封性能。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案的构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高密封型圆柱电池，其特征在于，包括:

外壳，其包括容纳筒和端片，所述端片与所述容纳筒的一端相接，所述容纳筒的另一端向其内部弯曲形成卷边；

盖帽组件，其固定于所述容纳筒靠近所述卷边的一端内侧处，所述盖帽组件包括顶盖、PTC元件、爆破片和密封圈；所述顶盖包括主体片和管状的法兰侧壁，所述主体片与所述法兰侧壁的一端相接，所述法兰侧壁的另一端朝向所述端片，所述PTC元件焊接在所述主体片的边缘和所述爆破片的边缘之间，所述PTC元件的周缘和所述爆破片的周缘与所述法兰侧壁之间形成环形的间隙，所述密封圈与所述顶盖、所述PTC元件和所述爆破片一体注塑成型，所述密封圈包括由内向外依次相接且均为环形的内段、中段和外段，所述内段与所述法兰侧壁的端部相接，且所述内段上设置有环形的凸圈，所述凸圈填充在所述间隙中，所述中段与所述法兰侧壁相接，且所述中段与所述容纳筒贴合，所述外段与所述主体片相接，且所述外段与所述卷边贴合；以及，

电芯，其设置于所述容纳筒中。

2.根据权利要求1所述的高密封型圆柱电池，其特征在于，所述主体片沿其周向分布有多个通孔，所述外段沿其周向分布有多个凸点，多个所述凸点一一对应填充在多个所述通孔中。

3.根据权利要求2所述的高密封型圆柱电池，其特征在于，所述通孔连通至所述间隙，所述凸点连接所述外段与所述凸圈。

4.根据权利要求1所述的高密封型圆柱电池，其特征在于，所述内段与所述爆破片朝向所述电芯的一面相接。

5.根据权利要求4所述的高密封型圆柱电池，其特征在于，所述容纳筒靠近所述卷边的一端沿其周向凹陷形成环形的辊槽，所述辊槽将所述容纳筒沿其轴向分为第一段和第二段，所述辊槽的两个侧壁分别为第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁与所述第一段相接，所述第二侧壁与所述第二段相接，所述第一侧壁与所述内段贴合，所述中段与所述第一段贴合。

6.根据权利要求5所述的高密封型圆柱电池，其特征在于，所述辊槽还包括底壁，所述底壁连接在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间，且所述底壁平行于所述容纳筒的轴线，所述底壁的内径大于所述内段的内径。

7.根据权利要求6所述的高密封型圆柱电池，其特征在于，所述底壁位于所述凸圈靠近所述容纳筒轴线的一侧。

8.根据权利要求5所述的高密封型圆柱电池，其特征在于，所述内段朝向所述第一侧壁的一面设置有环形的骨位，所述骨位与所述第一侧壁过盈挤压装配。

9.根据权利要求5所述的高密封型圆柱电池，其特征在于，所述爆破片向靠近所述电芯的方向凹陷形成凹陷部，所述凹陷部的朝向所述主体片的一面设置有环形的防爆线；所述高密封型圆柱电池还包括第一极耳，所述第一极耳与所述凹陷部焊接。

10.根据权利要求9所述的高密封型圆柱电池，其特征在于，所述高密封型圆柱电池还包括第一绝缘片，所述第二侧壁与所述容纳筒的轴线垂直，所述第一绝缘片的边缘夹持在所述第二侧壁和所述电芯之间，所述第一绝缘片上设置有穿孔，所述第一极耳穿设所述穿孔。