一种外壳组件与扣式电池的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池制造领域，尤其涉及一种外壳组件与扣式电池。


背景技术：

2.金属壳体电池在便携式电子产品中有广泛的应用，目前电池壳分为两种结构，一种结构为盖体、壳体和密封圈组成，盖体和壳体均为具有一个底部的筒状结构，盖体和壳体扣合在一起，以围合形成用于容纳电芯的密闭空间。密封圈在壳体和盖体之间，由于是机械配合，当受力不均时，壳体和盖体间隙很小，高湿、高温或高盐雾时很容易产生电解或短路现象，使电池产生漏电现象；另一种结构为盖板和壳体组成，盖板包括极柱、上盖与绝缘件，其中极柱和绝缘件设置于上盖，通过机械铆接产生密封，极柱与上盖的边缘距离较近，在复杂环境下，容易产生跑电现象，且由于机械不稳定使机械密封的盖板容易产生漏液或水汽渗透，从而导致电池失效。


技术实现要素：

3.鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的之一在于提供一种外壳组件，通过在导电件与第一通孔侧壁之间的间隙填充胶体，从而避免了导电件与外壳在高湿、高温或高盐雾的环境下产生电解或短路；本实用新型的目的之二在于提供一种扣式电池，通过使用上述的外壳组件，能够避免扣式电池漏电。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.本实用新型提供了一种外壳组件，包括：
6.外壳，包括第一壳体与第二壳体，所述第一壳体与所述第二壳体连接成具有空腔的密闭容器，所述第一壳体或所述第二壳体设置有第一通孔；
7.导电件，所述导电件沿轴向的投影面积小于所述第一通孔沿轴向的投影面积，所述导电件至少部分内嵌于所述第一通孔内；
8.绝缘件，所述导电件和所述外壳在径向水平排列，并连接在所述绝缘件的第一侧；
9.垫板，所述垫板连接在所述绝缘件的第二侧；
10.胶体，所述胶体填充于所述导电件与所述第一通孔侧壁之间的间隙。
11.进一步地，所述绝缘件与所述垫板分别设置第二通孔与第三通孔，所述第一通孔、所述第二通孔与所述第三通孔依次导通。
12.进一步地，所述导电件为凸台结构，包括本体与凸台，所述本体容纳于所述第一通孔，所述凸台穿设于所述第二通孔与所述第三通孔，且不超过所述垫板的水平面。
13.进一步地，所述凸台沿轴向的投影面积与所述第二通孔沿轴向的投影面积相等，且小于所述第三通孔沿轴向的投影面积，所述凸台与所述垫板的间隙填充所述胶体。
14.进一步地，所述第二壳体包括底壁及设置在所述底壁边缘向上延伸的侧壁，所述侧壁设置有凸出于开口平面的凸部，所述凸部与所述开口平面组成定位槽，所述第一壳体嵌入所述定位槽，并与所述第二壳体密封连接。
15.进一步地，所述垫板为环状结构。
16.进一步地，所述外壳面向所述空腔的一面设置绝缘层。
17.进一步地，所述外壳设置安全阀。
18.此外，本实用新型还提供了一种扣式电池，包括电极组件和外壳组件，所述电极组件容置于所述外壳组件，所述外壳组件为上述方案的外壳组件。
19.进一步地，所述电极组件包括正极片、负极片与隔膜，所述隔膜设置在所述正极片与所述负极片之间，所述正极片引出正极耳，所述负极片引出负极耳，所述电极组件为卷绕式结构。
20.本实用新型的有益效果如下：本技术通过在导电件与第一通孔侧壁之间的间隙填充胶体，避免了导电件与外壳在高湿、高温或高盐雾环境下产生电解或短路，从而保证电池能量输出，同时胶体还能够进一步加强密封结构的强度。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例1中扣式电池的剖视图；
22.图2为本实用新型实施例1中外壳组件的剖视图；
23.图3为本实用新型实施例1中第一壳体与第二壳体连接的局部剖视图；
24.图4为本实用新型实施例1中导电件的侧视图；
25.图5为本实用新型实施例2中第二壳体的俯视图；
26.图6为本实用新型实施例3中扣式电池的剖视图；
27.图7为本实用新型实施例4中扣式电池的剖视图；
28.图8为本实用新型实施例5中扣式电池的剖视图。
29.图中标记：100－外壳；110－第一壳体；120－第二壳体；121－底壁；122－侧壁；123－开口平面；124－凸部；200－导电件；210－本体；220－凸台；300－绝缘件；400－垫板；500－胶体；600－电极组件；610－正极片；620－负极片；630－隔膜；640－正极耳；650－负极耳；700－安全阀；x－径向；y－轴向。
具体实施方式
30.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
31.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技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术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。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。
32.本文中术语“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。
33.本技术中出现的“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)。
34.实施例1
35.如图1~图4所示，本实施例提供了一种扣式电池，包括电极组件600及用于容置电极组件600的外壳组件。
36.在本实施例中，电极组件600包括正极片610、负极片620与隔膜630，隔膜630设置在正极片610与负极片620之间。正极片610、负极片620与隔膜630通过卷绕工艺，卷绕成圆柱形卷芯，正极耳640与负极耳650分别从卷芯的上端面和下端面引出。可以理解的是，正极耳640与负极耳650可以为多个。
37.其中，正极耳640为铝带，负极耳650为铜镀镍带、铜带或镍带，在本实施中，负极耳650使用铜镀镍带。采用超声波焊将铝带和铜镀镍带分别焊接在正极片610与负极片620的空箔上。对铝带和铜镀镍带的非焊接点进行绝缘处理，处理方式包括热复合pp胶、对贴绝缘胶纸或涂覆绝缘胶水，进行绝缘处理可避免铝带接触到与铜镀镍带连接的外壳100而发生短路，或者避免铜镀镍带接触到正极片610而发生短路。可以理解的是，正极耳640与负极耳650还可以分别由正极片610与负极片620的空箔经过裁切得到。
38.在本实施例中，外壳组件包括第一壳体110、第二壳体120、导电件200、绝缘件300、垫板400与胶体500。
39.外壳100包括第一壳体110与第二壳体120。第一壳体110为盘状结构，且中心设置有第一通孔。第二壳体120为盘状结构经过冲压成型得到的杯状结构。
40.具体的，第二壳体120包括底壁121及设置在底壁121边缘向上延伸的侧壁122，侧壁122设置有凸出于开口平面123的凸部124，凸部124与开口平面123组成定位槽，第一壳体110嵌入定位槽与第二壳体120配合，第一壳体110和第二壳体120配合方式包括间隙配合、过盈配合与重叠组合，通过激光焊接将第一壳体110和第二壳体120焊接，焊深方向沿着配合面方向延展，从而形成用于容置电极组件600的空腔，电极组件600通过第一通孔与外部导通。在第二壳体120的开口处形成定位槽，避免了第一壳体110与第二壳体120在焊接时发生移位，同时方便了第一壳体110与第二壳体120在焊接时的定位，提高了焊接效率与焊接精度。上述焊接采用激光焊接，因为激光焊接属于熔融焊接，第一壳体110和第二壳体120接触处能够相互熔化而焊接在一起，使外壳100具有较好的密封强度和密封性能。其中，第一壳体110和第二壳体120的材料为钢合金、铝合金、铁合金、铜合金、镍合金、不锈钢与镁铝合金中的一种。在本实施例中第一壳体110与第二壳体120的材料优选为不锈钢。
41.具体的，第一壳体110面向电极组件600的一面采用喷塑的方式喷涂一层薄薄的绝缘层，能够防止正极耳640绝缘层破损接触到第一壳体110导致短路。
42.绝缘件300为环状结构，绝缘件300的中心设置第二通孔，第二通孔与第一通孔导通且同心度为100%，第二通孔沿轴向y的投影面积小于第一通孔沿轴向y的投影面积。导电件200和第一壳体110在径向x水平排列，绝缘件300的第一侧的一部分与导电件200固定连接，绝缘件300的第一侧的剩余部分与第一壳体110面向电极组件600的一侧固定连接，通过将导电件200与第一壳体110连接在绝缘件300的第一侧从而使导电件200能够固定在第一通孔内，同时绝缘件300还能够密封第一通孔，防止电池漏液。
43.垫板400为环状结构，垫板400的中心设置第三通孔，第三通孔与第二通孔导通且同心度为100%，第三通孔沿轴向y的投影面积小于第二通孔沿轴向y的投影面积连接，垫板400设置在绝缘件300的第二侧，并与绝缘件300固定连接。
44.具体的，垫板400在扣式电池中未定义极性，能够阻断电解液和水分对绝缘件300的渗透，增强密封结构的刚性。垫板400的材料包括金属材料或绝缘材料，垫板400的金属材料包括钢合金、铝合金、铁合金、铜合金、镍合金或不锈钢，在与绝缘件300固定连接之前需要对金属材料的表面进行绝缘处理。垫板400的绝缘材料包括高分子材料、碳纤维板、云母片与改性塑胶中的一种。
45.其中，绝缘件300的第一侧为背向电极组件600的一侧，绝缘件300的第二侧为面向电极组件600的一侧。绝缘件300的材料为绝缘材料，绝缘材料包括聚苯乙烯(ps)、聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚酯(pet)、聚氯乙烯(pvc)、聚酰亚胺(pi)、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯塑料(abs)、聚碳酸酯(pc)、聚酰胺(pa)和陶瓷中的一种。绝缘件300的固定连接方式包括注塑、胶水黏合、热压复合、超声波焊接、喷塑固化、高温固化剂、固化胶、高温烧结或高频加热。上述固定连接方式能够很好的替代现有的机械密封，避免了因机械不稳定使机械密封的外壳组件产生漏液或水汽渗透，保证了扣式电池的密封可靠性和绝缘性。
46.导电件200沿轴向y的投影面积小于第一通孔沿轴向y的投影面积，导电件200至少部分内嵌于第一通孔内。
47.具体的，导电件200为凸台结构，包括本体210与凸台220。本体210沿轴向y的投影面积大于凸台220沿轴向y的投影面积，且小于第一通孔沿轴向y的投影面积。本体210沿径向x的投影高度小于或等于第一通孔沿径向x的投影高度。在本实施例中，本体210沿径向x的投影高度等于第一通孔沿径向x的投影高度。凸台220向电极组件600方向延伸穿设于第二通孔与第三通孔，且不超过所述垫板400的水平面。凸台220沿轴向y的投影面积与第二通孔沿轴向y的投影面积相等，且小于第三通孔沿轴向y的投影面积。
48.正极耳640通过超声波焊、电阻焊或激光焊与导电件200焊接在一起，负极耳650通过电阻焊或激光焊焊接在第二壳体120的底壁121。其中，导电件200的材质为铝、镍或不锈钢中的一种。电极组件600通过与导电件200焊接在一起，进而通过导电件200与外部电路进行导通。
49.胶体500为环状结构。导电件200的本体210沿轴向y的投影面积小于第一通孔沿轴向y的投影面积，因此本体210侧壁与第一通孔侧壁之间存在间隙，从而使导电件200与第一壳体110之间形成一个环形聚能圈。胶体500沿轴向y的投影面积与间隙沿轴向y的投影面积相等，胶体500沿径向x的投影高度大于或等于间隙沿径向x的投影高度，胶体500填充于间隙。通过在导电件200与第一壳体110之间的间隙填充胶体500，可以避免扣式电池在高湿、高温或高盐雾环境发生短路或密封失效，从而保证扣式电池能量输出。优选的，胶体500填充且突出于间隙，能够更好地避免导电件200与第一壳体110在高湿、高温与高盐雾环境下发生短路与密封失效。
50.具体的，胶体500为红色三防胶，通过在环形间隙中填充红色三防胶能够用作极性辨识。
51.具体的，凸台220沿轴向y的投影面积与第二通孔沿轴向y的投影面积相等，且小于第三通孔沿轴向y的投影面积，使凸台220与垫板400之间形成环形间隙，间隙内填充胶体
500，能够阻止电解液的渗漏，避免电解液对密封结构的破坏，使得扣式电池的密封性能得到提高。
52.实施例2
53.与实施例1不同的是，如图5所示，本实施例在第二壳体120的底壁121面向电极组件600的一面用激光刻蚀一个半圆形的刻痕，使该处的结构强度下降，作为安全阀700。当扣式电池产生大量气体导致内部气压剧增，气压会冲破此处的刻痕，排泄压力，进而防止电池进一步的热失控。可以理解的是，刻痕不限于半圆形，还可以是s形、x形或v形。
54.其余与实施例1相同，在此不再赘述。
55.实施例3
56.与实施例1不同的是，如图6所示，本实施例的绝缘件300设置在外壳100的外侧，绝缘件300的第二侧一部分与第一壳体110的背向电极组件600的一侧固定连接，绝缘件300的第二侧的剩余部分与导电件200固定连接。绝缘件300的第一侧与垫板400固定连接。凸台220背向电极组件600延伸穿设于第二通孔与第三通孔，且不超过垫板400的平面。
57.其余与实施例1相同，在此不再赘述。
58.实施例4
59.与实施例1不同的是，如图7所示，本实施的第一通孔设置在第二壳体120的底壁121，绝缘件300的第一侧的一部分与底壁121固定连接，绝缘件300的第一侧的剩余部分与导电件200固定连接。正极耳640通过超声波焊、电阻焊或激光焊与导电件200焊接在一起，负极耳650通过电阻焊或激光焊焊接在第一壳体110。
60.其余与实施例1相同，在此不再赘述。
61.实施例5
62.与实施例4不同的是，如图8所示，本实施例的绝缘件300设置在外壳100的外侧，绝缘件300的第二侧的一部分与底壁121固定连接，绝缘件300的第二侧的剩余部分与导电件200固定连接。绝缘件300的第一侧与垫板400固定连接。
63.其余与实施例4相同，在此不再赘述。
64.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。