CN220774537U - 电池外壳、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

电池外壳、电池单体、电池及用电装置 Download PDF

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CN220774537U CN202420027927.3U CN202420027927U CN220774537U CN 220774537 U CN220774537 U CN 220774537U CN 202420027927 U CN202420027927 U CN 202420027927U CN 220774537 U CN220774537 U CN 220774537U
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胡璐
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Abstract

本申请适用于电池领域,提出一种电池外壳、电池单体、电池及用电装置,电池外壳包括:壳主体,包括第一部分和第二部分,第一部分与第二部分固定连接且围成容纳空间,第二部分的外表面设有绝缘涂层;绝缘贴片,绝缘贴片的一部分贴附于第一部分上,绝缘贴片的另一部分向第二部分翻折并与绝缘涂层相接。第二部分包括底面和连接于底面一侧的多个侧面;绝缘贴片包括覆盖部和连接于覆盖部周缘的多个翻折部,覆盖部贴附于第一部分背向底面的表面,翻折部的至少部分贴附于侧面;翻折部的厚度与绝缘涂层的厚度相等,和/或,覆盖部的厚度大于或等于翻折部的厚度。本申请实施例提供的电池外壳具有较好的绝缘性能,能够降低电池的短路风险。

Description

电池外壳、电池单体、电池及用电装置
技术领域
本申请涉及电池领域,特别涉及一种电池外壳、电池单体、电池及用电装置。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键。在这种情况下,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。而对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。保护电池在使用过程中不发生短路,提高电池的安全性至关重要。
实用新型内容
有鉴于此,本申请实施例提供了一种电池外壳、电池单体、电池及用电装置,电池外壳具有较好的绝缘性能,能够降低电池的短路风险。
本申请第一方面的实施例提出了一种电池外壳,包括:
壳主体,包括第一部分和第二部分,所述第二部分的一端设有开口,所述第一部分覆盖所述开口,所述第一部分与所述第二部分固定连接且围成用于容纳电极组件的容纳空间,所述第二部分的外表面覆盖有绝缘涂层;
绝缘贴片,所述绝缘贴片的一部分贴附于所述第一部分上,所述绝缘贴片的另一部分向所述第二部分翻折并与所述绝缘涂层相接;
所述第二部分包括底面和连接于所述底面一侧的多个侧面;所述绝缘贴片包括覆盖部和连接于所述覆盖部周缘的多个翻折部,所述覆盖部贴附于所述第一部分背向所述底面的表面,所述翻折部的至少部分贴附于所述侧面;
其中,所述翻折部的厚度与所述绝缘涂层的厚度相等,和/或,所述覆盖部的厚度大于或等于所述翻折部的厚度。
本申请实施例提供的电池外壳包括壳主体和绝缘贴片,壳主体包括第一部分和第二部分,第二部分的外表面覆盖有绝缘涂层,绝缘贴片贴附于第一部分上,通过将绝缘贴片翻折,使绝缘贴片与绝缘涂层相接,如此,绝缘贴片和绝缘涂层能够完整地包覆壳主体,提升了电池外壳的绝缘效果,提高了电池单体的可靠性和安全性;本申请提供的电池外壳中,即使第二部分靠近第一部分的一侧具有无涂层区,由于绝缘贴片与绝缘涂层相接,绝缘贴片能够完全覆盖该无涂层区,避免第二部分的部分区域裸露在外而引起短路。同时,翻折部的厚度与绝缘涂层的厚度相等,能够使第二部分的侧面平整,电池单体之间的间隙均匀,电池的成组压力较为一致;覆盖部的厚度可灵活设置,当覆盖部的厚度可大于翻折部的厚度时,覆盖部的强度较高,不易变形。因此,上述电池外壳具有较好的绝缘性能,降低了电池的短路风险。
在一些实施例中,所述绝缘涂层靠近所述第一部分一侧的端部与所述第二部分靠近所述第一部分一侧的端部保留预设长度的距离,以在所述第二部分上形成无涂层区;所述绝缘贴片向所述第二部分翻折的部分的长度大于或等于所述预设长度,以使所述绝缘贴片与所述绝缘涂层相接。
通过采用上述技术方案,第二部分上的无涂层区域能够方便连接第一部分;绝缘贴片覆盖在部分的绝缘涂层上或者与绝缘涂层对齐相接,均能够覆盖无涂层区域,解决了无涂层区域的绝缘问题。
在一些实施例中,所述预设长度为1mm~10mm。
通过设置预设长度为1mm~10mm,能够在第二部分的端部预留一定无涂层区,以方便第一部分和第二部分固定连接。
在一些实施例中,所述第一部分与所述第二部分在所述无涂层区内相焊接以形成焊印,所述绝缘贴片覆盖所述焊印。
通过采用上述技术方案,第一部分与第二部分采用焊接的方式固定连接,绝缘贴片能够覆盖焊印,解决了焊印处的绝缘问题。
在一些实施例中,所述底面和所述侧面上均设有所述绝缘涂层。
在一些实施例中,所述绝缘涂层包括第一涂层部和第二涂层部,所述翻折部覆盖所述第一涂层部,所述第二涂层部设于所述第一涂层部远离所述第一部分的一侧,所述第一涂层部的厚度小于所述第二涂层部的厚度。
通过采用上述技术方案,第二部分的外表面较为平整,有利于获得均匀的成组间隙和成组压力,提升了电池的性能。
在一些实施例中,多个所述侧面包括两个沿第一方向相对且间隔设置的第一侧面,以及两个沿第二方向相对且间隔设置的第二侧面,所述第一方向与所述第二方向相交,所述第一侧面的面积大于所述第二侧面的面积,多个所述翻折部分别贴附于所述第一侧面和所述第二侧面。
通过采用上述技术方案,第二部分为方形壳体,且多个翻折部分别贴附于第二部分的所述第一侧面和所述第二侧面,绝缘涂层和绝缘贴片能够对电池外壳起到完整的绝缘防护效果。
在一些实施例中,所述绝缘贴片包括两个所述翻折部,且两个所述翻折部沿第一方向设于所述覆盖部的相对两侧;每个所述翻折部包括第一区和沿所述第二方向设于所述第一区相对两侧的第二区,所述第一区贴附于所述第一侧面,所述第二区贴附于所述第二侧面。
本申请实施例提供了一种绝缘贴片的结构,绝缘贴片的多个翻折部能够完整地覆盖第二部分的无涂层区,折叠方式简单方便,易于实现。
在一些实施例中,在所述绝缘贴片的展开状态,所述第一区和所述覆盖部之间预设有折痕;和/或,所述第一区和所述第二区之间预设有折痕。
通过采用上述技术方案,能够方便将绝缘贴片进行翻折,提升了电池外壳的制作效率和制作良率。
在一些实施例中,所述绝缘贴片包括四个所述翻折部,两个所述翻折部贴附于所述第一侧面且部分向所述第二侧面翻折,另外两个所述翻折部上设有切口且贴附于所述第二侧面,所述切口自所述翻折部的边缘沿着所述第二方向延伸。
通过采用上述技术方案,既方便翻折绝缘贴片,又能够使绝缘贴片的折角避开大面,降低了电池在循环使用过程中折角被挤压变形的概率,提升了绝缘的可靠性。
在一些实施例中,所述绝缘涂层的厚度范围为10微米~500微米。
通过采用上述技术方案,绝缘涂层的厚度能够调整,以符合系统耐压规格的要求。
在一些实施例中,所述第一部分具有正极极柱和负极极柱,所述绝缘贴片上设有正极极柱孔和负极极柱孔,所述正极极柱孔供所述正极极柱穿过,所述负极极柱孔供所述负极极柱穿过。
通过采用上述技术方案,绝缘贴片不影响电池单体与外部电连接。
在一些实施例中,所述第二部分具有正极极柱和负极极柱,所述绝缘涂层避开所述正极极柱和所述负极极柱。
通过采用上述技术方案,绝缘涂层避开正极极柱和负极极柱,能够有效对第二部分的其他区域进行绝缘防护。
本申请第二方面的实施例提出了一种电池单体,包括:如第一方面的电池外壳以及电极组件,电极组件设于电池外壳的容纳空间内。
本申请第三方面的实施例提出了一种电池,包括如第二方面的电池单体。
本申请第四方面的实施例提出了一种用电装置,包括如第三方面的电池。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或常规技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一些实施例提供的用电装置的结构示意图;
图2为本申请一些实施例提供的电池的分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的分解结构示意图;
图4为本申请一些实施例的电池外壳包覆绝缘贴片和绝缘涂层的结构示意图;
图5为本申请一些实施例提供的第二部分与绝缘涂层的结构示意图;
图6为本申请另一些实施例提供的第二部分与绝缘涂层的结构示意图;
图7为本申请一些实施例提供的绝缘贴片在翻折前的结构示意图;
图8为本申请一些实施例提供的电池外壳的结构示意图;
图9为图8所示的电池外壳的侧视图。
图中标记的含义为:
1、车辆;2、电池;3、控制器;4、马达;5、箱体;51、第一箱体部;52、第二箱体部;6、电池单体;
100、电池外壳;
10、壳主体;
11、第一部分;
12、第二部分;121、底面;122、侧面;122a、第一侧面;122b、第二侧面;123、无涂层区;
13、绝缘涂层;131、第一涂层部;132、第二涂层部;
14、正极极柱;15、负极极柱;
20、绝缘贴片;21、覆盖部;22、翻折部;221、第一区;222、第二区;223、折痕;224、切口;225、正极极柱孔;226、负极极柱孔;
200、电极组件。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“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申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“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;也可以是机械连接,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申请实施例中的具体含义。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
再如电动汽车等电动载具领域,动力电池作为车辆的核心部件,关乎用车的安全,动力电池的安全性,成为考量动力电池性能最重要的标准之一。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
目前,电池单体一般包括壳体、电极组件和端盖组件,电极组件与端盖组件的电极端子电连接,端盖组件盖合于壳体的开口,壳体和端盖组件通常采用焊接方式连接固定,以为电极组件和电解质提供一个密闭空间。
电池单体组装完成后,通常会在其外表面包裹一层绝缘膜,绝缘膜起到绝缘的作用,防止金属壳体与外线路发生短接。由于端盖组件需要引出电极端子,绝缘膜无法实现对端盖组件的完全包裹,因此通常还会在端盖组件上贴附绝缘贴片,绝缘贴片也起到到绝缘和保护的作用。
电池单体在包裹绝缘膜之后,壳体的表面会存在多层绝缘膜折叠的区域,该区域是绝缘薄弱区,在特定工况下极易引起绝缘击穿,产生安全风险。因此,一些现有方案采用绝缘涂层来代替绝缘膜。
然而,在电池单体的生产过程中,壳体与端盖组件之间需要激光焊接,为避免绝缘涂层影响焊接质量,需要在壳体上端预留一定的无涂层区域,该区域的壳体直接裸露在外,使得电池单体存在短路风险。
为了解决上述问题,本申请对电池外壳进行了改进,电池外壳包括壳主体和绝缘贴片,壳主体包括第一部分和第二部分,第二部分的外表面覆盖有绝缘涂层,绝缘贴片贴附于第一部分上,通过将绝缘贴片翻折,使绝缘贴片与绝缘涂层相接,如此,绝缘贴片能够覆盖无涂层区域,提升了电池外壳的绝缘效果,提高了电池单体的可靠性和安全性。
本申请实施例公开的电池单体可以用于使用电池作为电源的用电装置或者使用电池作为储能元件的各种储能系统。用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆为例进行说明。
参考图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1的结构示意图。车辆1可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1的内部设置有电池2,电池2可以设置在车辆的底部或头部或尾部。电池2可以用于车辆的供电,例如,电池2可以作为车辆的操作电源。车辆还可以包括控制器3和马达4,控制器3用来控制电池2为马达4供电,例如,用于车辆的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池2不仅可以作为车辆的操作电源,还可以作为车辆的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆提供驱动动力。
参考图2,图2为本申请一些实施例提供的电池2的爆炸图。电池2包括箱体5和电池单体6,电池单体6容纳于箱体5内。其中,箱体5用于为电池单体6提供容纳空间,箱体5可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体5可以包括第一箱体部51和第二箱体部52,第一箱体部51与第二箱体部52相互盖合,第一箱体部51和第二箱体部52共同限定出用于容纳电池单体6的容纳空间。第二箱体部52可以为一端开口的空心结构,第一箱体部51可以为板状结构,第一箱体部51盖合于第二箱体部52的开口侧,以使第一箱体部51与第二箱体部52共同限定出容纳空间;第一箱体部51和第二箱体部52也可以是均为一侧开口的空心结构,第一箱体部51的开口侧盖合于第二箱体部52的开口侧。当然,第一箱体部51和第二箱体部52形成的箱体5可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池2中,电池单体6可以是多个,多个电池单体6之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体6中既有串联又有并联。多个电池单体6之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体6构成的整体容纳于箱体5内;当然,电池2也可以是多个电池单体6先串联或并联或混联组成电池2模块形式,多个电池2模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体5内。电池2还可以包括其他结构,例如,该电池2还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体6之间的电连接。
其中,每个电池单体6可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体6可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
参考图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体6的分解结构示意图。电池单体6是指组成电池2的最小单元。如图,电池单体6包括电池外壳100、电极组件200以及其他的功能性部件。
本申请第一方面的实施例提出了一种电池外壳100。电池外壳100包括壳主体10,壳主体10包括第一部分11和第二部分12。第一部分11与第二部分12固定连接且围成用于容纳电极组件200的容纳空间。第一部分11和第二部分12中的一者设有开口,另一者盖设于开口上,第一部分11与第二部分12的固定连接方式可为焊接,也可为粘接、卡接等。
如图3所示,在一些实施例中,第一部分11为端盖,第二部分12为一端开口的壳体。
端盖是指盖合于壳体的开口处以将电池单体6的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖的形状可以与壳体的形状相适应以配合壳体。可选地,端盖可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体6能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与电极组件200电连接,以用于输出或输入电池单体6的电能。在一些实施例中,端盖上还可以设置有用于在电池单体6的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体内的电连接部件与端盖,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体是用于配合端盖以形成电池单体6的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件200、电解质以及其他部件。壳体和端盖可以是独立的部件,可以于壳体上设置开口,通过在开口处使端盖盖合开口以形成电池单体6的内部环境。不限地,也可以使端盖和壳体一体化,具体地,端盖和壳体可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体的内部时,再使端盖盖合壳体。壳体可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体的形状可以根据电极组件200的具体形状和尺寸大小来确定。壳体的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
在其他实施例中,第一部分11和第二部分12也可为其他结构,例如,二者均为一端开口的壳体,二者的开口相对且固定连接。
电极组件200是电池单体6中发生电化学反应的部件。壳体40内可以包含一个或更多个电极组件200。电极组件200主要由阴极片和阳极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在阴极片与阳极片之间设有隔膜。阴极片和阳极片具有活性物质的部分构成电极组件200的极片本体,阴极片和阳极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。阴极极耳和阳极极耳可以共同位于极片本体的一端或是分别位于极片本体的两端。在电池2的充放电过程中,阴极活性物质和阳极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子以形成电流回路。
图4为本申请一些实施例的电池外壳100包覆绝缘贴片20和绝缘涂层13的结构示意图。如图3至图5所示,第二部分12的外表面覆盖有绝缘涂层13,且电池外壳100还包括绝缘贴片20,绝缘贴片20的一部分贴附于第一部分11上,且绝缘贴片20的另一部分向第二部分12翻折并与绝缘涂层13相接。
绝缘涂层13和绝缘贴片20均起到绝缘作用。具体的,绝缘涂层13覆盖于第二部分12的外表面,即涂覆于第二部分12背向容纳空间的外表面上。绝缘涂层13的设置方式有多种,通常的绝缘涂层13采用有机涂料涂覆于第二部分12上。
绝缘涂层13可完全覆盖第二部分12的外表面,也可覆盖第二部分12的部分表面。在一些实施例中,绝缘涂层13从第二部分12远离第一部分11的一侧朝向第一部分11延伸,绝缘涂层13靠近第一部分11一侧的端部与第二部分12靠近第一部分11一侧的端部之间保留预定长度的距离,以在第二部分12上形成无涂层区123。第二部分12处于无涂层区123内的部分用于连接第一部分11,例如,第二部分12处于无涂层区123内的部分与第一部分11相焊接,避免第一部分11和第二部分12焊接时的高温影响绝缘涂层13的稳定性。
绝缘贴片20的材质可采用聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚酰亚胺(Polyimide,PI)等,绝缘贴片20具有较好的力学性能和耐磨性能,能对电池单体6起到绝缘和保护作用。绝缘贴片20可通过粘胶粘附于壳主体10上,也可通过其材料自身的粘性粘附于壳主体10上。
由于绝缘贴片20需要实现对第一部分11的绝缘,绝缘贴片20的形状可与第一部分11的形状相适配,例如,绝缘贴片20和第一部分11均为方形,可以理解,绝缘贴片20和第一部分11也可为圆柱形或其他形状。
绝缘贴片20的边缘向第二部分12翻折,从而绝缘贴片20与绝缘涂层13相接。其中,绝缘贴片20可覆盖在部分的绝缘涂层13上,或者,绝缘贴片20也可与绝缘涂层13的端部对齐相接。通过将绝缘贴片20翻折且使绝缘贴片20与绝缘涂层13相接,能够利用绝缘贴片20和绝缘涂层13实现完整地包覆壳主体10,即使第二部分12靠近第一部分11的一侧形成有无涂层区123,仍能够利用绝缘贴片20覆盖无涂层区123,避免第二部分12裸露在外的区域发生短路。
本申请实施例提供的电池外壳100包括壳主体10和绝缘贴片20,壳主体10包括第一部分11和第二部分12,第二部分12的外表面覆盖有绝缘涂层13,绝缘贴片20贴附于第一部分11上,通过将绝缘贴片20翻折,使绝缘贴片20与绝缘涂层13相接,如此,绝缘贴片20和绝缘涂层13能够完整地包覆壳主体10,提升了电池外壳100的绝缘效果,提高了电池单体的可靠性和安全性;本申请提供的电池外壳100中,即使第二部分12靠近第一部分11的一侧具有无涂层区123,由于绝缘贴片20与绝缘涂层13相接,绝缘贴片20能够完全覆盖该无涂层区123,避免第二部分12的部分区域裸露在外而引起短路。因此,上述电池外壳100具有较好的绝缘性能,降低了电池的短路风险。
请参照图4和图5,在一些实施例中,绝缘涂层13靠近第一部分11一侧的端部与第二部分12靠近第一部分11一侧的端部保留预设长度的距离,以在第二部分12上形成无涂层区123;绝缘贴片20向第二部分12翻折的部分的长度大于或等于预设长度,以使绝缘贴片20与绝缘涂层13相接。
具体的,第一部分11和第二部分12沿电池外壳100的高度方向(Z方向)分布。沿着电池外壳100的高度方向,绝缘涂层13靠近第一部分11一侧的端部与第二部分12靠近第一部分11一侧的端部保留预设长度的距离,图5中长度H示意了预设长度。该预设长度可依据焊接区域热影响的范围进行设定。
绝缘贴片20向第二部分12翻折的部分是指绝缘贴片20翻折后贴附于第二部分12上的部分。当翻折部分的长度大于预设长度H时,绝缘贴片20覆盖在部分的绝缘涂层13上;当翻折部分的长度等于预设长度H时,绝缘贴片20与绝缘涂层13对齐相接。
通过采用上述技术方案,第二部分12上的无涂层区123能够方便连接第一部分11;绝缘贴片20覆盖在部分的绝缘涂层13上或者与绝缘涂层13对齐相接,均能够覆盖无涂层区123,解决了无涂层区123的绝缘问题。
在一些实施例中,预设长度为1mm~10mm,例如,预设长度可为1mm、2mm、3mm、5mm、8mm、10mm等。
具体的,该预设长度可依据第一部分11和第二部分12的连接区域的长度进行设定。以第一部分11和第二部分12焊接为例,预设长度依据焊接区域热影响的范围进行设定,第二部分12的无涂层区123未设置绝缘涂层13,可降低绝缘涂层13对焊接质量的影响。
若预设长度过小,在焊接第一部分11与第二部分12时,绝缘涂层13会影响焊接质量,并且,绝缘涂层13的部分区域容易受热熔化,影响绝缘涂层13的稳定性;若预设长度过大,则需要将绝缘贴片设置较长的翻折长度,增加了电池单体的重量。
通过设置预设长度为1mm~10mm,能够在第二部分12的端部预留一定无涂层区123,以方便第一部分11和第二部分12固定连接。
在一些实施例中,第一部分11与第二部分12在无涂层区123内相焊接且形成焊印,绝缘贴片20覆盖焊印。
具体的,第一部分11与第二部分12在无涂层区123内相焊接,以实现固定连接,焊接方式例如为激光焊接。第一部分11与第二部分12焊接后形成了焊印,绝缘贴片20完全覆盖焊印。
通过采用上述技术方案,第一部分11与第二部分12采用焊接的方式固定连接,绝缘贴片20能够覆盖焊印,解决了焊印处的绝缘问题。
在其他实施例中,第一部分11和第二部分12也可通过粘接、卡接等方式固定连接,无涂层区123用于避让连接区域,则绝缘贴片20仍能够覆盖连接区域。
在一些实施例中,第二部分12的一端设有开口,第二部分12包括底面121和连接于底面121一侧的多个侧面122,底面121和侧面122上均设有绝缘涂层13;第一部分11覆盖开口,绝缘贴片20包括覆盖部21和连接于覆盖部21周缘的多个翻折部22,覆盖部21贴附于第一部分11背向底面121的表面,翻折部22的至少部分贴附于侧面122。
本实施例的第二部分12可采用方形壳体,方形壳体内设有容纳腔且方形壳体的一端开口,第一部分11覆盖开口,第一部分11也可称为端盖。
其中,第二部分12包括底面121和多个侧面122,多个侧面122围合形成开口,绝缘涂层13可覆盖整个底面121或部分的底面121,绝缘涂层13还覆盖每个侧面122,以实现对第二部分12的绝缘防护作用。在一些实施例中,绝缘涂层13覆盖每个侧面122的部分区域,以使侧面122没有被绝缘涂层13覆盖的部分形成上述无涂层区123。绝缘贴片20的覆盖部21覆盖在第一部分11的外表面上,可以理解,翻折部22也部分覆盖第一部分11的外表面上,翻折部22朝向第二部分12翻折且贴附于侧面122。绝缘贴片20和第一部分11也可为方形,以与第二部分12适配。
本申请实施例提供了一种方形的电池外壳100,绝缘贴片20通过覆盖部21对第一部分11进行绝缘保护,通过翻折部22对第二部分12的侧面122进行绝缘保护,电池外壳100具有较好的绝缘性能。
请参照图4、图5、图7和图8,在一些实施例中,翻折部22的厚度与绝缘涂层13的厚度相等,和/或,覆盖部21的厚度大于或等于翻折部22的厚度。
绝缘涂层13的厚度是指绝缘涂层13远离容纳空间的外表面和第二部分12的外表面之间的距离。各处的绝缘涂层13厚度可能存在一定的误差,绝缘涂层13的厚度可以取各处的绝缘涂层13厚度的平均值,或者绝缘涂层13的厚度取涂覆区内各处的绝缘涂层13厚度的最小值。
由于翻折部22和绝缘涂层13均设于第二部分12的侧面122,当翻折部22的厚度与绝缘涂层13的厚度相等时,第二部分12的外表面较为平整,在电池单体成组后,电池单体之间的间隙较为均匀,后续在电池的循环使用过程中,成组压力较为一致,电池的性能较好。
同时,由于覆盖部21贴附于第一部分11上而非设置于第二部分12上,覆盖部21的厚度可灵活设置。当覆盖部21的厚度大于翻折部22的厚度时,覆盖部21能够具有较高的强度,受挤压碰撞时不易发生变形,而翻折部22的厚度较小,不仅便于对翻折部22进行翻折操作,还有利于减小电池单体6之间的间隙,使电池获得较大的能量密度;若翻折部22的厚度已经能达到强度要求,覆盖部21也可与翻折部22的厚度设置为相等。
对于覆盖部21的厚度大于翻折部22的厚度的情况,覆盖部21仍可与翻折部22一体成型制作,例如,通过注塑成型的方式进行制作。
通过采用上述技术方案,翻折部22的厚度与绝缘涂层13的厚度相等,能够使第二部分12的侧面122平整,电池单体6之间的间隙均匀,电池的成组压力较为一致;覆盖部21的厚度可灵活设置,当覆盖部21的厚度可大于翻折部22的厚度时,覆盖部21的强度较高,不易变形。
在其他实施例中,翻折部22的厚度也可以略小于或者略大于绝缘涂层13的厚度,例如,翻折部22的厚度与绝缘涂层13的厚度之差小于10微米。
请参照图4和图6,在一些实施例中,绝缘涂层13包括第一涂层部131和第二涂层部132,翻折部22覆盖第一涂层部131,第二涂层部132设于第一涂层部131远离第一部分11的一侧,第一涂层部131的厚度小于第二涂层部132的厚度。
第一涂层部131相较于第二涂层部132更靠近第一部分11,翻折部22能够覆盖第一涂层部131,提高了绝缘的可靠性。本申请实施例将第一涂层部131的厚度设置为小于第二涂层部132的厚度,如此,在翻折部22覆盖在第一涂层部131之后,翻折部22与第一涂层部131的总厚度可与第二涂层部132相近或相等,第二部分12的外表面平整。
可以理解,第一涂层部131是被翻折部22覆盖的部分,第二涂层部132未被翻折部22覆盖,沿着电池外壳100的高度方向(Z方向),第一涂层部131的长度应小于第二涂层部132的长度。
在制作时,通过控制喷涂参数来使第一涂层部131的厚度小于第二涂层部132的厚度,或者,也可将通过一次喷涂的方式制作第一涂层部131,通过二次喷涂的方式制作第二涂层部132。
通过采用上述技术方案,第二部分12的外表面较为平整,有利于获得均匀的成组间隙和成组压力,提升了电池的性能。
请参照图4、图5,在一些实施例中,多个侧面122包括两个沿第一方向X相对且间隔设置的第一侧面122a,以及两个沿第二方向Y相对且间隔设置的第二侧面122b,第一方向X与第二方向Y相交,第一侧面122a的面积大于第二侧面122b的面积,多个翻折部22分别贴附于第一侧面122a和第二侧面122b。
第一方向X可为电池单体的宽度方向,第二方向Y可为电池单体的长度方向。
第一方向X和第二方向Y可垂直相交,也可以其他角度相交。第一侧面122a的面积大于第二侧面122b的面积,第一侧面122a可称为“大面”。第一侧面122a和第二侧面122b上均覆盖有绝缘涂层13,且多个翻折部22分别贴覆于第一侧面122a和第二侧面122b。
如此,多个翻折部22分别贴附于第二部分12的第一侧面122a和第二侧面122b,绝缘涂层13和绝缘贴片20能够对电池外壳100起到完整的绝缘防护效果。
请参照图4、图5和图7,在一些实施例中,绝缘贴片20包括两个翻折部22,且两个翻折部22设于覆盖部21沿第一方向X的相对两侧;每个翻折部22包括第一区221和设于第一区221沿第二方向的相对两侧的第二区222,第一区221贴附于第一侧面122a,第二区222贴附于第二侧面122b。
具体的,翻折部22的第一区221沿着第二方向Y延伸且为条形片,在翻折之前,两个第二区222与第一区221沿第二方向Y排布。翻折时,先将翻折部22整体朝向第二部分12翻折,第一区221贴附于第一侧面122a上,然后将第二区222相对于第一区221向第二侧面122b翻折,则第二区222能贴附于第二侧面122b上,位于同一第二侧面122b上的两个第二区222对接以共同覆盖第二侧面122b的无涂层区123。
可以理解,在其他实施例中,两个沿第一方向X相对的第二区222之间,也可设置有翻折部22。
本申请实施例提供了一种绝缘贴片20的结构,绝缘贴片20的多个翻折部22能够完整地覆盖第二部分12的无涂层区123,折叠方式简单方便,易于实现。
请继续参照图7,在一些实施例中,在绝缘贴片20的展开状态,第一区221和覆盖部21之间预设有折痕223;和/或,第一区221和第二区222之间预设有折痕223。
折痕223可以是绝缘贴片20上厚度较薄的区域,也可以是其他便于折叠的区域;折痕223可为条形。
绝缘贴片20的展开状态是绝缘贴片20翻折之前的状态。由于绝缘贴片20为片状,通过预设折痕223,能够方便将绝缘贴片20进行翻折,提升了电池外壳100的制作效率和制作良率。
请参照图4、图5、图8和图9,在一些实施例中,绝缘贴片20包括四个翻折部22,两个翻折部22贴附于第一侧面122a且部分向第二侧面122b翻折,另外两个翻折部22上设有切口224且贴附于第二侧面122b,切口224自翻折部22的边缘沿着第二方向Y延伸。
其中,第二侧面122b对应的翻折部22可设置有两个切口224,每个切口224均延伸至翻折部22的边缘,以方便翻折。
在制作时,先将覆盖部21贴附于第一部分11上,然后将第一侧面122a对应的翻折部22向下翻折并包覆在第一侧面122a上,然后将第二侧面122b对应的翻折部22向下翻折,将第一侧面122a上多余的翻折部22部分折到第二侧面122b上。
通过采用上述技术方案,绝缘贴片20上设有切口224,既方便翻折,又能够使绝缘贴片20的折角置于第二侧面122b上,使折角避开大面,降低了电池在循环使用过程中折角被挤压变形的概率,提升了绝缘的可靠性。
在一些实施例中,绝缘涂层13的厚度范围为10微米(μm)~500μm。例如,绝缘涂层13的厚度可为10μm、50μm、100μm、300μm、500μm等。
通过采用上述技术方案,绝缘涂层13的厚度能够调整,以符合系统耐压规格的要求。
请参照图3至图7,在一些实施例中,第一部分11具有正极极柱14和负极极柱15,绝缘贴片20上设有正极极柱孔225和负极极柱孔226,正极极柱孔225供正极极柱14穿过,负极极柱孔226供负极极柱15穿过。
正极极柱14用于电连接电池单体6的正极极耳,负极极柱15用于电连接电池单体6的负极极耳。由于绝缘贴片20贴附于第一部分11上,通过在绝缘贴片20上设置正极极柱孔225和负极极柱孔226,能够供正极极柱14和负极极柱15穿过,绝缘贴片20不影响电池单体6与外部电连接。
可以理解,第一部分11上还可设置其他需要露出的结构,则绝缘贴片20上还设置有供其他结构露出的通孔,例如,第一部分11上还设置有防爆阀,则绝缘贴片20上设置有供防爆阀露出的防爆阀孔。
在一些实施例中,第二部分12具有正极极柱14和负极极柱15,绝缘涂层13避开正极极柱14和负极极柱15。
正极极柱14和负极极柱15可设于第二部分12的底面121,则绝缘涂层13覆盖在底面121上且避开正极极柱14和负极极柱15;可以理解,正极极柱14和负极极柱15也可设于第二部分12的侧面122上,同样需将绝缘涂层13避开正极极柱14和负极极柱15。
通过采用上述技术方案,正极极柱14和负极极柱15均设于第二部分12上,绝缘涂层13避开正极极柱14和负极极柱15,能够有效对第二部分12的其他区域进行绝缘防护;在这种情形下,绝缘贴片20无需设置正极极柱孔225和负极极柱孔226。
请参照图3至图9,本申请的一些实施例提供了一种电池外壳100,包括壳主体10,壳主体10包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12焊接且围成用于容纳电极组件200的容纳空间,第二部分12的至少部分外表面覆盖有绝缘涂层13;绝缘贴片20贴附于第一部分11上,绝缘贴片20向第二部分12翻折并与绝缘涂层13相接。绝缘涂层13靠近第一部分11一侧的端部与第二部分12靠近第一部分11一侧的端部保留预设长度的距离,以在第二部分12上保留无涂层区123,绝缘贴片20向第二部分12翻折的长度大于或等于预设长度;第二部分12包括底面121和连接于底面121一侧的多个侧面122,底面121和侧面122上均设有绝缘涂层13;第一部分11覆盖开口,绝缘贴片20包括贴附于第一部分11上的覆盖部21和多个连接于覆盖部21周缘的翻折部22,翻折部22贴附于侧面122。在一些实施例中,翻折部22的厚度与绝缘涂层13的厚度相等,覆盖部21的厚度大于或等于翻折部22的厚度;在另一些实施例中,绝缘涂层13包括第一涂层部131和第二涂层部132,翻折部22覆盖第一涂层部131,第一涂层部131的厚度小于第二涂层部132的厚度。
本申请实施例提供的电池外壳100具有较好的绝缘效果,能够降低电池单体6的短路风险。
本申请第二方面的实施例提出了一种电池单体6,包括:如第一方面所述的电池外壳100以及电极组件200,电极组件200设于电池外壳100的容纳空间内。
电极组件200的数量可为一个或多个。
本申请第三方面的实施例提出了一种电池2,包括如第二方面所述的电池单体6。
在电池中,电池单体6可以为方壳电池单体,也可以为圆柱电池单体;电池单体6可以有多个,多个电池单体6之间可串联或并联或混联。
本申请第四方面的实施例提出了一种用电装置,包括如第三方面所述的电池2。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (16)

1.一种电池外壳,其特征在于,包括:
壳主体,包括第一部分和第二部分,所述第二部分的一端设有开口,所述第一部分覆盖所述开口,所述第一部分与所述第二部分固定连接且围成用于容纳电极组件的容纳空间,所述第二部分的外表面覆盖有绝缘涂层;
绝缘贴片,所述绝缘贴片的一部分贴附于所述第一部分上,所述绝缘贴片的另一部分向所述第二部分翻折并与所述绝缘涂层相接;
所述第二部分包括底面和连接于所述底面一侧的多个侧面;所述绝缘贴片包括覆盖部和连接于所述覆盖部周缘的多个翻折部,所述覆盖部贴附于所述第一部分背向所述底面的表面,所述翻折部的至少部分贴附于所述侧面;
其中,所述翻折部的厚度与所述绝缘涂层的厚度相等,和/或,所述覆盖部的厚度大于或等于所述翻折部的厚度。
2.如权利要求1所述的电池外壳,其特征在于:所述绝缘涂层靠近所述第一部分一侧的端部与所述第二部分靠近所述第一部分一侧的端部保留预设长度的距离,以在所述第二部分上形成无涂层区;
所述绝缘贴片向所述第二部分翻折的部分的长度大于或等于所述预设长度,以使所述绝缘贴片与所述绝缘涂层相接。
3.如权利要求2所述的电池外壳,其特征在于:所述预设长度为1mm~10mm。
4.如权利要求2所述的电池外壳,其特征在于:所述第一部分与所述第二部分在所述无涂层区内相焊接以形成焊印,所述绝缘贴片覆盖所述焊印。
5.如权利要求1所述的电池外壳,其特征在于:所述底面和所述侧面上均设有所述绝缘涂层。
6.如权利要求1所述的电池外壳,其特征在于:所述绝缘涂层包括第一涂层部和第二涂层部,所述翻折部覆盖所述第一涂层部,所述第二涂层部设于所述第一涂层部远离所述第一部分的一侧,所述第一涂层部的厚度小于所述第二涂层部的厚度。
7.如权利要求1所述的电池外壳,其特征在于:多个所述侧面包括两个沿第一方向相对且间隔设置的第一侧面,以及两个沿第二方向相对且间隔设置的第二侧面,所述第一方向与所述第二方向相交,所述第一侧面的面积大于所述第二侧面的面积,多个所述翻折部分别贴附于所述第一侧面和所述第二侧面。
8.如权利要求7所述的电池外壳,其特征在于:所述绝缘贴片包括两个所述翻折部,且两个所述翻折部设于所述覆盖部沿所述第一方向的相对两侧;
每个所述翻折部包括第一区和设于所述第一区沿所述第二方向的相对两侧的第二区,所述第一区贴附于所述第一侧面,所述第二区贴附于所述第二侧面。
9.如权利要求8所述的电池外壳,其特征在于:在所述绝缘贴片的展开状态,所述第一区和所述覆盖部之间预设有折痕;和/或,所述第一区和所述第二区之间预设有折痕。
10.如权利要求7所述的电池外壳,其特征在于:所述绝缘贴片包括四个所述翻折部,两个所述翻折部贴附于所述第一侧面且部分向所述第二侧面翻折,另外两个所述翻折部上设有切口且贴附于所述第二侧面,所述切口自所述翻折部的边缘沿着所述第二方向延伸。
11.如权利要求1-10中任一项所述的电池外壳,其特征在于:所述绝缘涂层的厚度范围为10微米~500微米。
12.如权利要求1-10中任一项所述的电池外壳,其特征在于,所述第一部分具有正极极柱和负极极柱,所述绝缘贴片上设有正极极柱孔和负极极柱孔,所述正极极柱孔供所述正极极柱穿过,所述负极极柱孔供所述负极极柱穿过。
13.如权利要求1-10中任一项所述的电池外壳,其特征在于,所述第二部分具有正极极柱和负极极柱,所述绝缘涂层避开所述正极极柱和所述负极极柱。
14.一种电池单体,其特征在于,包括:
如权利要求1-13中任一项所述的电池外壳;
电极组件,设于所述电池外壳的容纳空间内。
15.一种电池,其特征在于,包括如权利要求14所述的电池单体。
16.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求15所述的电池。
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