CN220672698U - 电池外壳及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种电池外壳及电池。本实用新型提供的电池外壳包括壳体及绝缘涂层，壳体的外表面设置有多个凹槽，绝缘涂层设置在壳体的外表面，绝缘涂层包括主体和多个凸起结构，多个凸起结构均设置在主体上，凸起结构与凹槽一一对应设置，凸起结构能插接在凹槽中。通过上述设置，实现壳体与绝缘层较好的粘接效果，从而防止绝缘涂层脱落，使绝缘涂层具有良好的完整性，使得电池外壳具有较好的绝缘性能，提高安全性。本实用新型提供的电池，通过应用上述电池外壳，具有较好的绝缘性能，有较好的安全性。

Description

电池外壳及电池

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种电池外壳及电池。

背景技术

电池在电子设备和新能源汽车等领域，发挥着独特的作用，其使用寿命和安全性能不仅受电极材料的影响，还受电池外壳结构和性能的影响，尤其是绝缘性能的影响。为了防止电池外壳表面刮损或发生短路等安全问题，一般会在电池外壳表面设置绝缘层。目前，电池表面绝缘层的设置主要有如下两类方式：一类是在电池完成组装后对电池外壳外表面贴覆PET(polyethylene glycol terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)等材质的绝缘膜，第二类是在电池表面涂覆绝缘涂层。

由于绝缘膜通过贴胶方式与电池外壳的外表面粘接固定，因此，存在绝缘膜在贴敷过程中容易出现气泡，在高电压使用条件下，气泡中的空气发现电离击穿绝缘膜；长期高温、高湿环境下，电池外壳与绝缘膜之间容易渗入水分，导致胶水粘性下降，绝缘膜剥离，绝缘失效；包覆速度比较慢等问题。因此，在电池表面涂覆绝缘涂层，近几年来在电池行业的应用迅速攀升。

目前常用的锂离子电池外壳，整体表面光滑；在组装生产为成品电芯，进行喷塑绝缘涂层时，由于电池外壳表面光滑，喷塑的绝缘图层与光滑的电池外壳表面之间粘结效果差，最终导致喷塑后绝缘性能一致性差。

因此，亟待需要一种电池外壳及电池以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种电池外壳，实现壳体与绝缘层较好的粘接效果，从而防止绝缘涂层脱落，使绝缘涂层具有良好的完整性，使得电池外壳具有较好的绝缘性能，提高安全性。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电池，通过应用上述电池外壳，具有较好的绝缘性能，有较好的安全性。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

电池外壳，包括：

壳体，所述壳体的表面设置有多个凹槽；

绝缘涂层，所述绝缘涂层包括主体和多个凸起结构，多个所述凸起结构均设置在所述主体上，所述凸起结构与所述凹槽一一对应设置，所述凸起结构能插接在所述凹槽中。

作为优选方案，所述壳体的厚度为1μm～500μm。

作为优选方案，所述壳体的厚度为2μm～100μm。

作为优选方案，所述绝缘涂层的厚度为0.05mm～2mm。

作为优选方案，所述凹槽的槽口到所述凹槽的槽底的深度为D，多个所述凹槽的高度差D0≤0.1μm。

作为优选方案，所述凸起结构的高度为H1，所述主体的高度为H2，H1＞H2。

作为优选方案，所述凸起结构的横截面为圆形、椭圆形或不规则多边形。

电池，包括顶盖组件、电芯以及上述的电池外壳，所述电芯容置在所述电池外壳内，所述电池外壳的一端呈敞口设置，所述顶盖组件设置在所述电池外壳的敞口端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的电池外壳包括壳体及绝缘涂层，壳体的外表面设置有多个凹槽，绝缘涂层包括主体和多个凸起结构，多个凸起结构均设置在主体上，凸起结构与凹槽一一对应设置，凸起结构能插接在凹槽中。通过上述设置，实现壳体与绝缘层较好的粘接效果，从而防止绝缘涂层脱落，使绝缘涂涂层具有良好的完整性，使得电池外壳具有较好的绝缘性能，提高安全性。

本实用新型提供的电池，通过应用上述电池外壳，具有较好的绝缘性能，有较好的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电池的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的电池的结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例提供的电池的分解结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的电池外壳的局部剖视图之一；

图5为本实用新型实施例提供的电池外壳的局部剖视图之一；

图6为本实用新型实施例提供的电池外壳的爆炸图。

附图标记：

1000、电池；

100、电池外壳；

10、壳体；11、凹槽；111、槽口；112、槽底；

20、绝缘涂层；21、主体；22、凸起结构；

200、顶盖组件；210、顶盖片；2101、注液孔；220、极柱；230、压块；240、上塑胶件；250、防爆阀。

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，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

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。

在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1～图3所示，本实施例提供了一种电池1000，该电池1000包括电池外壳100及电芯，电芯容置在电池外壳100内，电池外壳100实现对电芯较好的支撑和保护的作用。电池1000还包括顶盖组件200，电池外壳100的顶端呈敞口设置，顶盖组件200设置在电池外壳100的敞口端，顶盖组件200与电池外壳100形成密闭空间，起到封装电芯的作用。

结合图1～图3对顶盖组件200的结构进行说明，如图1～图3所示，顶盖组件200包括两个极柱220及两个连接件。两个极柱220中的一个为正极柱220，另一个为负极柱220；两个连接件中的一个为正极连接件，另一个为负极连接件。电芯的正极通过正极连接件与正极柱220连接，电芯的负极通过负极连接件与负极柱220连接，极柱220的顶面与用电设备连接，实现电芯对用电设备的供电功能。

进一步地，如图1～图3所示，顶盖组件200还包括顶盖片210、上塑胶件240及压块230，极柱220依次穿设于顶盖片210、上塑胶件240及压块230且与压块230连接，极柱220的底部与电芯之间通过连接件进行连接，电芯的电能通过极柱220从壳体10内引出到壳体10外。通过上塑胶件240能够使极柱220绝缘设置在顶盖片210上，防止极柱220与顶盖片210接触而发生短路，通过极柱220与压块230连接，能够保证极柱220稳固在顶盖片210上，实现电池1000的充放电功能。

进一步地，顶盖组件200还包括防爆阀250，防爆阀250位于顶盖片210的中心处，防爆阀250的爆炸压强阈值低于电池1000的爆炸压强阈值，当电池1000的内部压强不断增加时，电池1000的内部压强首先到达防爆阀250的爆炸压强阈值，防爆阀250率先打开，进而释放电池1000的内部压力，防止电池1000发生爆炸，提高电池1000的安全性能。具体而言，防爆阀250包括防爆膜和保护片，保护片盖设在防爆膜的上方，防爆阀250设置有薄弱部，薄弱部处厚度小于其他部分，示例性地，所述薄弱部为刻痕，设置刻痕能够使防爆阀250形成薄弱点，从而方便防爆阀250及时开阀泄压，并保证防爆阀250爆破后不会整个脱落。

进一步地，如图1～图3所示，顶盖片210上设置有注液孔2101，注液孔2101用于对壳体10内部加注电解液，以使电芯浸润在电解液中，实现电芯的充放电功能。

为了防止电池外壳100表面刮损或发生短路等安全问题，一般会在电池外壳100表面设置绝缘层。目前，电池1000表面绝缘层的设置主要有如下两类方式：一类是在电池1000完成组装后对电池外壳100外表面贴覆PET等材质的绝缘膜，第二类是在电池1000表面涂覆绝缘涂层20。

由于绝缘膜通过贴胶方式与电池外壳100的外表面粘接固定，因此，存在绝缘膜在贴敷过程中容易出现气泡，在高电压使用条件下，气泡中的空气发现电离击穿绝缘膜；长期高温、高湿环境下，电池外壳100与绝缘膜之间容易渗入水分，导致胶水粘性下降，绝缘膜剥离，绝缘失效；包覆速度比较慢等问题。因此，在电池1000表面涂覆绝缘涂层20，近几年来在电池行业的应用迅速攀升。

如图4所示，目前常用的锂离子电池外壳100，整体表面光滑；在组装生产为成品电芯，进行喷塑绝缘涂层20时，由于电池外壳100表面光滑，喷塑的绝缘图层与光滑的电池外壳100表面之间粘结效果差，最终导致喷塑后绝缘性能一致性差。

为了解决上述问题，如图3、图5和图6所示，本实施例还提供了一种电池外壳100，该电池外壳100包括壳体10及绝缘涂层20，壳体10的外表面设置有多个凹槽11，绝缘涂层20设置在壳体10的外表面，绝缘涂层20包括主体21和多个凸起结构22，多个凸起结构22均设置在主体21上，凸起结构22与凹槽11一一对应设置，凸起结构22能插接在凹槽11中。通过上述设置，实现壳体10与绝缘涂层20较好的粘接效果，从而防止绝缘涂层20脱落，使绝缘涂层20具有良好的完整性，使得电池外壳100具有较好的绝缘性能，提高安全性。

优选地，如图3所示，顶盖组件200外表面的非功能区设置有绝缘涂层20，有助于提高电池1000整体的绝缘性，提高电池1000使用的安全性。

进一步地，壳体10的厚度为1μm～500μm。优选地，壳体10的厚度为2μm～100μm。可以理解的是，壳体10的厚度过厚会使电池1000的能量密度降低，而壳体10的厚度过薄，则造成壳体10整体强度较低，通过上述尺寸设置，保证了电池1000具有较高的能量密度和较高的壳体10强度。

优选地，绝缘涂层20的厚度为0.05mm～2mm。若绝缘涂层20的厚度大于2mm，则绝缘涂层20的厚度过厚，导致电池1000重量整体增加，从而使电池1000的能量密度降低；若绝缘涂层20的厚度小于0.05mm，绝缘涂层20的厚度过薄，绝缘涂层20的强度不高，使绝缘涂层20容易被刮坏，绝缘涂层20的绝缘保护效果差。因此，绝缘涂层20的厚度在0.05mm～2mm，在保证了电池1000具有较大的能量密度的情况下，绝缘涂层20具有较高的强度，使绝缘涂层20不容易损坏，从而使绝缘涂层20具有良好的绝缘保护效果。

进一步地，如图5和图6所示，凹槽11的槽口111到凹槽11的槽底112的深度为D，多个凹槽11的高度差D0≤0.1μm。优选地，凹槽11的大小一致。通过上述设置，能够保证绝缘涂层20厚度的一致性，避免部分区域绝缘涂层20厚度薄，易脱落，进而避免影响电池外壳100表面的平整程度。

进一步地，如图5和图6所示，凸起结构22的高度为H1，主体21的高度为H2，H1＞H2，有助于进一步提高壳体10与绝缘涂层20较好的粘接效果，提高壳体10与绝缘涂层20的结合强度，进一步保证绝缘涂层20具有良好的完整性。

优选地，凸起结构22的横截面为圆形、椭圆形或不规则多边形，能够防止凸起结构22由凹槽11脱落，进一步提高壳体10与绝缘涂层20连接的稳定性，提高壳体10与绝缘涂层20的结合强度，进一步保证绝缘涂层20具有良好的完整性。

优选地，壳体10上的凹槽11通过辊压、冲压或喷砂的方式制成。具体而言，通过网纹辊在壳体10上辊压，以使壳体10表面形成花纹状的多个凹槽11；用专用的表面呈十字花纹状模具，十字花纹凸出高度2um～100um，用十字花纹状模具冲压壳体10的表面，以形成具有十字花纹状的凹槽11的壳体10；对壳体10表面进行喷砂，喷砂后表面形成麻点状凹槽11，凹槽11深度为2um～100um。

注意，在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指接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。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式接合。

上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域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。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.电池外壳，其特征在于，包括：

壳体(10)，所述壳体(10)的表面设置有多个凹槽(11)；

绝缘涂层(20)，所述绝缘涂层(20)包括主体(21)和多个凸起结构(22)，多个所述凸起结构(22)均设置在所述主体(21)上，所述凸起结构(22)与所述凹槽(11)一一对应设置，所述凸起结构(22)能插接在所述凹槽(11)中。

2.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述壳体(10)的厚度为1μm～500μm。

3.根据权利要求2所述的电池外壳，其特征在于，所述壳体(10)的厚度为2μm～100μm。

4.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述绝缘涂层(20)的厚度为0.05mm～2mm。

5.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述凸起结构(22)的高度为H1，所述主体(21)的高度为H2，H1＞H2。

6.根据权利要求1～5任一项所述的电池外壳，其特征在于，所述凸起结构(22)的横截面为圆形、椭圆形或不规则多边形。

7.电池，其特征在于，包括顶盖组件(200)、电芯以及权利要求1～6任一项所述的电池外壳，所述电芯容置在所述电池外壳内，所述电池外壳的一端呈敞口设置，所述顶盖组件(200)设置在所述电池外壳的敞口端。