CN219717065U - 电池壳体组件及锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种电池壳体组件及锂离子电池。电池壳体组件包括外壳，极柱和绝缘组件，外壳形成有容纳腔，容纳腔用于放置电芯，外壳具有相对的第一端和第二端，第一端开设有与容纳腔连通的开口，极柱位于外壳的第一端，极柱与外壳绝缘连接，极柱面向容纳腔的一侧用于与电芯电连接，绝缘组件连接在极柱与外壳之间，以使极柱与外壳绝缘连接，其中，外壳具有与极柱相对的第一表面，极柱具有与外壳相对的第二表面，第一表面和第二表面中的至少一个涂覆有绝缘层。本申请通过在第一表面和第二表面中的至少一个涂覆绝缘层，使得当容纳腔内电芯因发生短路导致绝缘组件在高温下熔融时，极柱与外壳之间能够由绝缘层隔开，从而避免二次短路的发生。

Description

电池壳体组件及锂离子电池

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及一种电池壳体组件及锂离子电池。

背景技术

随着人口的急剧增长和社会经济的迅速发展，资源和能源日渐短缺，环境保护日益受到重视，能源的开发和节省成为当今世界的一个重要课题。能源是人类社会存在和发展的基础，以矿物能源为基础的当今社会愈来愈频繁的遭遇能源匮乏以及环境污染危机。

同时，伴随着信息化高科技时代的来临，能源应用形态正在发生变化，可再生、无污染、小型分立的可移动高性能电源需求快速增长。圆柱锂离子电池作为一种新型二次电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。

现有锂离子电池中在将极柱与外壳进行铆接时，常采用塑胶件等绝缘组件进行绝缘和密封，当锂离子电池内部因出现短路等异常而产生大量热量时，塑胶件等绝缘组件在高温下可能发生熔融，从而导致极柱与外壳之间出现二次短路。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电池壳体组件及锂离子电池，可以解决现有电池壳体组件中极柱与外壳之间出现二次短路的问题。

本申请实施例提供一种电池壳体组件，包括：

外壳，形成有容纳腔，所述容纳腔用于放置电芯，所述外壳具有相对的第一端和第二端，所述第一端开设有与所述容纳腔连通的开口；

极柱，位于所述外壳的第一端，所述极柱与所述外壳绝缘连接，所述极柱面向所述容纳腔的一侧用于与所述电芯电连接；

绝缘组件，连接在所述极柱与所述外壳之间，以使所述极柱与所述外壳绝缘连接；

其中，所述外壳具有与所述极柱相对的第一表面，所述极柱具有与所述外壳相对的第二表面，所述第一表面和所述第二表面中的至少一个涂覆有绝缘层。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一表面和所述第二表面涂覆有所述绝缘层

可选的，在本申请的一些实施例中，所述极柱部分伸入所述容纳腔内，所述极柱的侧表面开设有卡槽，所述卡槽沿所述开口的周向连续延伸，所述外壳的开口边缘伸入所述卡槽内，并通过所述绝缘组件与所述极柱绝缘连接。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述卡槽具有第一侧面、第二侧面和底面，所述第一侧面、所述第二侧面和所述底面构成所述第二表面；

所述外壳具有与所述第一侧面对应的第一子表面、与所述第二侧面对应的第二子表面以及与所述底面对应的第三子表面，所述第一子表面、所述第二子表面和所述第三子表面构成所述第一表面；

所述第一表面中至少所述第一子表面涂覆有所述绝缘层；

和/或，所述第二表面中至少所述第一侧面涂覆有所述绝缘层。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一侧面、所述第二侧面和所述底面涂覆有所述绝缘层；

和/或，所述第一子表面、所述第二子表面和所述第三子表面涂覆有所述绝缘层。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一子表面上的绝缘层自所述开口边缘朝远离所述开口的方向延伸，并伸出于所述卡槽；

和/或，所述第二子表面上的绝缘层自所述开口边缘朝远离所述开口的方向延伸，并伸出于所述卡槽。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述绝缘组件包括第一绝缘件和第二绝缘件，所述第一绝缘件位于所述第一侧面和所述第一子表面之间，所述第二绝缘件位于所述第二侧面与所述第二子表面之间；

所述第一绝缘件沿所述第一子表面延伸至所述第三子表面；

和/或，所述第二绝缘件沿所述第二子表面延伸至所述第三子表面。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述绝缘层的厚度大于或等于0.05mm，且小于或等于0.1mm。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述绝缘层为陶瓷层或者云母片层。

本申请实施例中

相应的，本申请实施例还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括：

上述任一项所述的电池壳体组件；

电芯，位于所述电池壳体组件的容纳腔内，所述电芯具有第一电极和第二电极，所述第一电极与所述电池壳体组件的极柱电连接，所述第二电极与所述电池壳体组件的外壳电连接。

本申请实施例中电池壳体组件包括外壳，极柱和绝缘组件，外壳形成有容纳腔，容纳腔用于放置电芯，外壳具有相对的第一端和第二端，第一端开设有与容纳腔连通的开口，极柱位于外壳的第一端，极柱与外壳绝缘连接，极柱面向容纳腔的一侧用于与电芯电连接，绝缘组件连接在极柱与外壳之间，以使极柱与外壳绝缘连接，其中，外壳具有与极柱相对的第一表面，极柱具有与外壳相对的第二表面，第一表面和第二表面中的至少一个涂覆有绝缘层。本申请通过在第一表面和第二表面中的至少一个涂覆绝缘层，使得当容纳腔内电芯因发生短路导致绝缘组件在高温下熔融时，极柱与外壳之间能够由绝缘层隔开，从而避免二次短路的发生。

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，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种电池壳体组件的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种图1中A区域的放大结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种锂离子电池的结构示意图。

附图标记说明：

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

本申请实施例提供一种电池壳体组件及锂离子电池，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。

首先，本申请实施例提供一种电池壳体组件及锂离子电池，如图1所示，电池壳体组件100包括外壳110，外壳110形成有容纳腔111，容纳腔111用于放置电芯200，外壳110具有相对的第一端112和第二端113，第一端112开设有与容纳腔111连通的开口114。其中，外壳110包括外壳主体和盖板，开口114则设置在盖板上，盖板与外壳主体焊接形成容纳电芯200以及电解液的外壳110。

电池壳体组件100包括极柱120，极柱120位于外壳110的第一端112，极柱120与外壳110绝缘连接，极柱120面向容纳腔111的一侧用于与电芯200电连接，即极柱120作为电芯200的一个输出端，用于将电芯200与外部电路导通。由于极柱120与外壳110绝缘连接，若将电芯200的一个电极与极柱120电连接，另一个电极直接与外壳110电连接，则能够实现电芯200在电池壳体组件100上的同侧输出。

电池壳体组件100包括绝缘组件130，绝缘组件130连接在极柱120与外壳110之间，以使极柱120与外壳110绝缘连接，即在将极柱120与外壳110进行铆接时，通过在极柱120与外壳110之间设置绝缘组件130，以实现极柱120与外壳110之间的绝缘和密封。

其中，如图2所示，外壳110具有与极柱120相对的第一表面115，极柱120具有与外壳110相对的第二表面122，第一表面115和第二表面122中的至少一个涂覆有绝缘层140。即第一表面115和第二表面122为极柱120与外壳110相对的表面，当容纳腔111内的电芯200发生短路时，电芯200内部会产生大量热量，并传导至电池壳体组件100，电池壳体组件100中的绝缘组件130在高温下可能发生熔融，从而使得第一表面115和第二表面122直接接触，进而导致二次短路的发生。通过在第一表面115和第二表面122中的至少一个涂覆绝缘层140，使得绝缘组件130在高温下熔融时，极柱120与外壳110之间仍然能够由绝缘层140隔开，进而避免二次短路的发生。

此外，采用涂覆或喷涂的方式在第一表面115和第二表面122中的至少一个上形成绝缘层140，使得绝缘层140与第一表面115和/或第二表面122的连接更为紧密，在起到绝缘的同时，还能够避免新的漏液通道的增加，从而降低电池壳体组件100出现漏液的风险。

需要说明的是，本申请实施例中的绝缘层140为耐高温绝缘层140，即在绝缘组件130发生熔融的情况下，绝缘层140依然能够保持结构的稳定，进而起到隔绝极柱120与外壳110的作用。

本申请实施例中电池壳体组件100包括外壳110，极柱120和绝缘组件130，外壳110形成有容纳腔111，容纳腔111用于放置电芯200，外壳110具有相对的第一端112和第二端113，第一端112开设有与容纳腔111连通的开口114，极柱120位于外壳110的第一端112，极柱120与外壳110绝缘连接，极柱120面向容纳腔111的一侧用于与电芯200电连接，绝缘组件130连接在极柱120与外壳110之间，以使极柱120与外壳110绝缘连接，其中，外壳110具有与极柱120相对的第一表面115，极柱120具有与外壳110相对的第二表面122，第一表面115和第二表面122中的至少一个涂覆有绝缘层140。本申请通过在第一表面115和第二表面122中的至少一个涂覆绝缘层140，使得当容纳腔111内电芯200因发生短路导致绝缘组件130在高温下熔融时，极柱120与外壳110之间能够由绝缘层140隔开，从而避免二次短路的发生。

在一些实施例中，第一表面115和第二表面122均涂覆有绝缘层140，使得当容纳腔111内电芯200因发生短路导致绝缘组件130在高温下熔融时，极柱120与外壳110之间能够由两层绝缘层140隔开，以进一步降低发生二次短路的风险。

可选的，极柱120部分伸入容纳腔111内，以便于极柱120与容纳腔111内电芯200的连接。极柱120的侧表面开设有卡槽121，卡槽121沿开口114的周向连续延伸，外壳110的开口114边缘伸入卡槽121内，并通过绝缘组件130与极柱120绝缘连接。即极柱120通过在侧表面开设卡槽121实现与外壳110的铆接，同时利用绝缘组件130将极柱120与外壳110隔开。

其中，卡槽121具有第一侧面1221、第二侧面1222和底面1223，第一侧面1221、第二侧面1222和底面1223共同构成极柱120与外壳110相对的第二表面122；外壳110具有与第一侧面1221对应的第一子表面1151、与第二侧面1222对应的第二子表面1152以及与底面1223对应的第三子表面1153，第一子表面1151、第二子表面1152和第三子表面1153共同构成外壳110与极柱120相对的第一表面115。

在一些实施例中，第一表面115中至少第一子表面1151涂覆有绝缘层140，其中，第一子表面1151为外壳110的外表面的一部分，当绝缘组件130在高温下发生熔融时，极柱120与外壳110之间失去支撑，极柱120在重力的作用下会向靠近外壳110的方向移动，从而使得极柱120上卡槽121的第一侧面1221易与外壳110的第一子表面1151接触。通过在第一表面115中的第一子表面1151上涂覆绝缘层140，有助于避免在绝缘组件130熔融时，极柱120因在重力的作用下使第一侧面1221直接与第一子表面1151接触，进而降低发生二次短路的风险。

同样的，在另一些实施例中，第二表面122中至少第一侧面1221涂覆有绝缘层140，其中，第一侧面1221为第二表面122中面向外壳110的外表面的部分，当绝缘组件130在高温下发生熔融时，极柱120与外壳110之间失去支撑，极柱120在重力的作用下会向靠近外壳110的方向移动，从而使得极柱120上卡槽121的第一侧面1221易与外壳110的第一子表面1151接触。通过在第二表面122中的第一侧面1221上涂覆绝缘层140，有助于避免在绝缘组件130熔融时，极柱120因在重力的作用下使第一侧面1221直接与第一子表面1151接触，进而降低发生二次短路的风险。

在另一些实施例中，第一侧面1221、第二侧面1222和底面1223均涂覆有绝缘层140，即极柱120与外壳110相对的整个第二表面122均涂覆有绝缘层140，以使绝缘组件130在高温下发生熔融的情况下，无论极柱120沿什么方向朝外壳110靠近，都能够避免极柱120与外壳110的直接接触，进而降低发生二次短路的风险。

同样的，在又一些实施例中，第一子表面1151、第二子表面1152和第三子表面1153均涂覆有绝缘层140，即外壳110与极柱120相对的整个第一表面115均涂覆有绝缘层140，以使绝缘组件130在高温下发生熔融的情况下，无论极柱120沿什么方向朝外壳110靠近，都能够避免极柱120与外壳110的直接接触，进而降低发生二次短路的风险。

可选的，第一子表面1151上的绝缘层140自开口114边缘朝远离开口114的方向延伸，并伸出于卡槽121，即第一子表面1151上的绝缘层140远离开口114的一侧伸出于极柱120的侧表面，此种结构设计方式使得在绝缘组件130熔融的情况下，即使极柱120相对外壳110在左右方向上发生位移，第一子表面1151上的绝缘层140仍然能够将极柱120与外壳110隔开，以降低发生二次短路的风险。

在一些实施例中，第二子表面1152上的绝缘层140自开口114边缘朝远离开口114的方向延伸，并伸出于卡槽121，即第二子表面1152上的绝缘层140远离开口114的一侧伸出于极柱120的侧表面，此种结构设计方式使得在绝缘组件130熔融的情况下，即使极柱120相对外壳110向上发生晃动并在左右方向上发生位移，第二子表面1152上的绝缘层140仍然能够将极柱120与外壳110隔开，以降低发生二次短路的风险。

需要说明的是，绝缘层140在第一表面115和第二表面122上的涂覆位置能够根据绝缘组件130熔融时极柱120与外壳110的具体接触方式以及实际使用需求进行相应调整，只需保证绝缘层140的涂覆能够有效降低发生二次短路的风险即可，此处并不做特殊限制。

可选的，绝缘组件130包括第一绝缘件131和第二绝缘件132，第一绝缘件131位于第一侧面1221和第一子表面1151之间，第二绝缘件132位于第二侧面1222与第二子表面1152之间，以使极柱120与外壳110绝缘连接。

在一些实施例中，第一绝缘件131沿第一子表面1151延伸至第三子表面1153，即第一绝缘件131的横截面呈L型，以便于对极柱120和外壳110进行绝缘的同时，还能够起到密封的作用。

在另一些实施例中，第二绝缘件132沿第二子表面1152延伸至第三子表面1153，即第二绝缘件132的横截面呈L型，以便于对极柱120和外壳110进行绝缘的同时，还能够起到密封的作用。

在又一些实施例中，第一绝缘件131沿第一子表面1151延伸至第三子表面1153，同时，第二绝缘件132沿第二子表面1152延伸至第三子表面1153，即第一绝缘件131和第二绝缘件132的横截面均呈L型，此时，第一绝缘件131和第二绝缘件132能够相互抵接。对应的，第一表面115或第二表面122上涂覆的绝缘层140整体也能够看做为由两个L型连接而成的C型结构。

需要说明的是，第一绝缘件131和第二绝缘件132的具体结构能够根据实际设计需求进行相应调整，只需保证第一绝缘件131和第二绝缘件132对极柱120和外壳110进行绝缘的同时，还能够起到密封的作用即可，此处并不做特殊限制。

在一些实施例中，绝缘层140的厚度大于或等于0.05mm且小于或等于0.1mm。若绝缘层140的厚度过小，则可能导致绝缘组件130在高温下熔融后绝缘层140无法起到有效的绝缘作用；若绝缘层140的厚度过大，则可能影响到第一绝缘件131和第二绝缘件132对极柱120与外壳110的密封作用。

具体的，在实际制作过程中，能够将绝缘层140的厚度设置为0.05mm、0.06mm、0.08mm或者0.1mm等，其具体值能够根据实际使用需求进行相应调整，只需在保证绝缘层140能够起到有效绝缘的同时不会影响到第一绝缘件131和第二绝缘件132对极柱120与外壳110的密封作用即可，此处并不做特殊限制。

在另一些实施例中，绝缘层140能够为陶瓷层或者云母片层等耐高温绝缘材料，使得绝缘层140在500℃的高温下不发生变形且依然具有较好的绝缘性能，以确保绝缘组件130在高温下发生熔融时，绝缘层140仍然能够起到隔绝极柱120与外壳110的作用，进而降低发生二次短路的风险。

其次，本申请实施例还提供一种锂离子电池，该锂离子电池包括电池壳体组件，该电池壳体组件的具体结构参照上述实施例，由于本锂离子电池采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

如图3所示，锂离子电池10包括电池壳体组件100和电芯200，电芯200位于电池壳体组件100的容纳腔111内。电芯200具有第一电极和第二电极，第一电极与电池壳体组件100的极柱120电连接，第二电极与电池壳体组件100的外壳110电连接，即极柱120和整个外壳110分别作为锂离子电池10的两个输出端，从而能够实现锂离子电池10在电池壳体组件100上的同侧输出，以便于后续模组的组装。

其中，第一电极能够为电芯200的正极，第二电极为电芯200的负极，则电池壳体组件100中的极柱120为锂离子电池10的正极输出端，对应的，外壳110则为锂离子电池10的负极输出端。

具体的，本申请实施例中电池壳体组件100包括外壳110，极柱120和绝缘组件130，外壳110形成有容纳腔111，容纳腔111用于放置电芯200，外壳110具有相对的第一端112和第二端113，第一端112开设有与容纳腔111连通的开口114，极柱120位于外壳110的第一端112，极柱120与外壳110绝缘连接，极柱120面向容纳腔111的一侧用于与电芯200电连接，绝缘组件130连接在极柱120与外壳110之间，以使极柱120与外壳110绝缘连接，其中，外壳110具有与极柱120相对的第一表面115，极柱120具有与外壳110相对的第二表面122，第一表面115和第二表面122中的至少一个涂覆有绝缘层140。本申请通过在第一表面115和第二表面122中的至少一个涂覆绝缘层140，使得当容纳腔111内电芯200因发生短路导致绝缘组件130在高温下熔融时，极柱120与外壳110之间能够由绝缘层140隔开，从而避免二次短路的发生。

此外，采用涂覆或喷涂的方式在第一表面115和第二表面122中的至少一个上形成绝缘层140，使得绝缘层140与第一表面115和/或第二表面122的连接更为紧密，在起到绝缘的同时，还能够避免新的漏液通道的增加，从而降低电池壳体组件100出现漏液的风险。

以上对本申请实施例所提供的一种电池壳体组件及锂离子电池进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种电池壳体组件，其特征在于，包括：

外壳，形成有容纳腔，所述容纳腔用于放置电芯，所述外壳具有相对的第一端和第二端，所述第一端开设有与所述容纳腔连通的开口；

极柱，位于所述外壳的第一端，所述极柱与所述外壳绝缘连接，所述极柱面向所述容纳腔的一侧用于与所述电芯电连接；

绝缘组件，连接在所述极柱与所述外壳之间，以使所述极柱与所述外壳绝缘连接；

其中，所述外壳具有与所述极柱相对的第一表面，所述极柱具有与所述外壳相对的第二表面，所述第一表面和所述第二表面中的至少一个涂覆有绝缘层。

2.根据权利要求1所述的电池壳体组件，其特征在于，所述第一表面和所述第二表面涂覆有所述绝缘层。

3.根据权利要求1所述的电池壳体组件，其特征在于，所述极柱部分伸入所述容纳腔内，所述极柱的侧表面开设有卡槽，所述卡槽沿所述开口的周向连续延伸，所述外壳的开口边缘伸入所述卡槽内，并通过所述绝缘组件与所述极柱绝缘连接。

4.根据权利要求3所述的电池壳体组件，其特征在于，所述卡槽具有第一侧面、第二侧面和底面，所述第一侧面、所述第二侧面和所述底面构成所述第二表面；

所述外壳具有与所述第一侧面对应的第一子表面、与所述第二侧面对应的第二子表面以及与所述底面对应的第三子表面，所述第一子表面、所述第二子表面和所述第三子表面构成所述第一表面；

所述第一表面中至少所述第一子表面涂覆有所述绝缘层；

和/或，所述第二表面中至少所述第一侧面涂覆有所述绝缘层。

5.根据权利要求4所述的电池壳体组件，其特征在于，所述第一侧面、所述第二侧面和所述底面涂覆有所述绝缘层；

和/或，所述第一子表面、所述第二子表面和所述第三子表面涂覆有所述绝缘层。

6.根据权利要求4所述的电池壳体组件，其特征在于，所述第一子表面上的绝缘层自所述开口边缘朝远离所述开口的方向延伸，并伸出于所述卡槽；

和/或，所述第二子表面上的绝缘层自所述开口边缘朝远离所述开口的方向延伸，并伸出于所述卡槽。

7.根据权利要求4所述的电池壳体组件，其特征在于，所述绝缘组件包括第一绝缘件和第二绝缘件，所述第一绝缘件位于所述第一侧面和所述第一子表面之间，所述第二绝缘件位于所述第二侧面与所述第二子表面之间；

所述第一绝缘件沿所述第一子表面延伸至所述第三子表面；

和/或，所述第二绝缘件沿所述第二子表面延伸至所述第三子表面。

8.根据权利要求1至7任一项所述的电池壳体组件，其特征在于，所述绝缘层的厚度大于或等于0.05mm，且小于或等于0.1mm。

9.根据权利要求1至7任一项所述的电池壳体组件，其特征在于，所述绝缘层为陶瓷层或者云母片层。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括：

权利要求1至9任一项所述的电池壳体组件；

电芯，位于所述电池壳体组件的容纳腔内，所述电芯具有第一电极和第二电极，所述第一电极与所述电池壳体组件的极柱电连接，所述第二电极与所述电池壳体组件的外壳电连接。