硬壳电芯及用电装置的制作方法

专利检索2022-05-11  1


硬壳电芯及用电装置
【技术领域】
1.本技术实施例涉及电池技术领域,尤其涉及一种硬壳电芯及用电装置。


背景技术:

2.电芯是一种将外界的能量转化为电能并储存于其内部,以在需要的时刻对外部设备(如便携式电子设备)进行供电的装置。当前,电芯广泛地运用于手机、平板、笔记本电脑等电子产品中。
3.一般地,电芯分为软包电芯与硬壳电芯。其中,硬壳电芯包括壳体、电极组件、极柱以及填充于壳体内的电解液。壳体设有收容腔;电极组件收容于该收容腔内,其包括极性相反的第一极片与第二极片,以及设于该第一极片与第二极片之间的隔离膜。第一极片与第二极片中的一个通过导电片与壳体电连接,以使壳体形成该硬壳电芯的一导电端子;极柱的一端设于收容腔内,上述第一极片与第二极片中的另一个与该一端电连接,极柱的另一端则伸出壳体之外,以使极柱形成硬壳电芯的另一导电端子。
4.目前,硬壳电芯的极柱均是通过铆接的方式夹持在壳体上的,其装配过程复杂,进而导致硬壳电芯的整体装配过程复杂;同时,为避免极柱与壳体之间电接触,还需要在极柱与壳体之间嵌设多个绝缘件,其进一步提升了硬壳电芯装配过程的复杂程度。


技术实现要素:

5.本技术实施例旨在提供一种硬壳电芯及用电装置,以降低目前硬壳电芯装配的复杂程度。
6.本技术实施例解决其技术问题采用以下技术方案:
7.一种硬壳电芯,其包括绝缘的壳体、电极组件、极耳以及密封胶。壳体设有收容腔。电极组件收容于所述收容腔。所述壳体设有供所述极耳穿过的通孔,所述通孔包括收容槽以及连通孔,所述壳体的外表面内凹以形成所述收容槽,所述收容槽背离所述收容腔的一端的截面轮廓大于靠近所述收容腔的一端的截面轮廓,所述连通孔分别连通所述收容槽与所述收容腔。所述极耳的第一端固定于所述电极组件,所述极耳的第二端依次经由所述连通孔及所述收容槽而延伸出所述壳体。所述密封胶设于所述收容槽。
8.与目前市场上的硬壳电芯相比,本技术实施例提供的硬壳电芯不再采用极柱结构,取而代之的是采用极耳结构,同时通过密封胶对极耳与壳体的连接部位进行密封,其无需特定的铆接设备,因此注胶的过程较铆接工艺与嵌设绝缘件是更为简单的。除此之外,该硬壳电芯还可以省去原本套设于极柱的绝缘件,以及将该绝缘件套接于极柱的工序。因此,本技术实施例提供的硬壳电芯可降低目前硬壳电芯装配的复杂程度。
9.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述收容槽包括第一凹槽与第二凹槽。所述壳体的外表面内凹以形成所述第一凹槽,所述第一凹槽的底壁内凹以形成所述第二凹槽;所述连通孔分别连通所述第二凹槽与所述收容腔。由于第二凹槽整体是环绕连通孔面向其的端口的,第一凹槽又是整体环绕第二凹槽的;因此,在将焊接好极耳的电极组件装配
入壳体时,极耳的第二端可以顺畅自然地依次通过上述连通孔、第二凹槽以及第一凹槽,并伸出壳体之外。同时,第一凹槽与第二凹槽的设置,方便可视化地对第一胶层和第二胶层的用量进行控制,便于两种胶层在使用时的量化。
10.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述密封胶包括第一胶层与第二胶层。所述第一胶层填充于第二凹槽,所述第二胶层填充于所述第一凹槽,所述第一胶层为流体状态时的粘度大于所述第二胶层为流体状态时的粘度。
11.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述连通孔自所述第二凹槽的底壁延伸至所述收容腔。
12.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述连通孔靠近所述收容腔的一端设有导向槽。自背离所述收容腔的一端至靠近所述收容腔的一端,所述导向槽的截面轮廓逐渐扩张。如此,在极耳伸入通孔的过程中,即使其并未完全对齐通孔的中心区域,而是落在导向槽区域,其也将在导向槽的引导下逐步滑移进入通孔的中心区域并穿过通孔。即是,导向槽的设置可降低硬壳电芯在装配极耳时,极耳容易受伤的风险;同时提高了极耳装配时的容错率,降低了极耳装配的难度。
13.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述导向槽的侧壁包括第一侧壁单元。自背离所述收容腔的一端至靠近所述收容腔的一端,所述第一侧壁单元逐渐远离所述极耳,并呈直线形或弧形延伸。
14.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述导向槽的侧壁包括与所述第一侧壁单元相对设置的第二侧壁单元。自背离所述收容腔的一端至靠近所述收容腔的一端,所述第二侧壁单元逐渐远离所述极耳,并呈直线形或弧形延伸;或者,自背离所述收容腔的一端至靠近所述收容腔的一端,所述第二侧壁单元相对所述极耳平行延伸。
15.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述导向槽的侧壁还包括第三侧壁单元与第四侧壁单元,所述第一侧壁单元、所述第三侧壁单元、所述第二侧壁单元以及所述第四侧壁单元依次连接。自背离所述收容腔的一端至靠近所述收容腔的一端,所述第三侧壁单元和/或所述第四侧壁单元逐渐远离所述极耳,并呈直线形或弧形延伸;或者,自背离所述收容腔的一端至靠近所述收容腔的一端,所述第三侧壁单元和/或所述第四侧壁单元与所述极耳之间的距离保持恒定。
16.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述极耳具有由长边及宽边共同限定出的主表面,所述第一侧壁单元朝向一所述主表面设置。
17.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述极耳伸出所述壳体的部分平铺于所述壳体的表面;从而减小该硬壳电芯的整体占用体积。
18.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述壳体包括基壳部、第一端壁与第二端壁。基壳部设有所述收容腔,所述收容腔沿预设方向延伸贯通所述基壳部。第一端壁盖罩所述收容腔的一端,所述第一端壁设有所述通孔。第二端壁盖罩所述收容腔的另一端。
19.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述硬壳电芯包括至少两个个极耳,所述第一端壁设有复数个所述通孔,每一所述极耳对应一所述通孔;或者,所述硬壳电芯包括至少两个极耳,至少两所述极耳均自同一通孔伸出壳体。
20.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述极耳的第一端靠近所述基壳部的内壁,所述通孔靠近所述第一端壁的边缘设置。
21.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述第一端壁与所述基壳部一体成型;所述第二端壁与所述基壳部之间通过焊接或粘接固定。
22.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述第二端壁于背离所述第一端壁的一侧设有环形的凸台部,沿所述第二端壁指向所述第一端壁的方向观察,所述基壳部及所述第二端壁的焊接区域与所述凸台部之间具有重叠的区域。所述第二端壁与所述基壳部之间通过超声波焊接固定。在焊接第二端壁与基壳部时,可将超声波焊接装置的探头压持在凸台部上;则自超声波焊接装置发出的超声波会集中在该凸台部,并经由凸台部向上述尖锐部传播,从而在焊接后形成上述结构。与之相比,若不设置凸台部,那么超声波焊接装置的探头则会直接压持在第二端壁的表面,其发出的超声波容易向其他部位扩散,最终达到上述尖锐部并使该尖锐部发生熔融的能量则较少,进而导致焊接效率较低。
23.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述基壳部面向所述第二端壁的一端内凹以形成安装腔,所述安装腔与所述收容腔连通并环绕所述收容腔设置。所述安装腔包括第一腔体,所述第一腔体的内壁面包括第一安装面,所述第一安装面相对所述预设方向倾斜设置,并环绕所述收容腔延伸呈封闭状。所述第二端壁安装于所述安装腔,并设有第二安装面,所述第二安装面固定于所述第一安装面。如此,基壳部与第二端壁的装配过程中,安装于安装腔的第二端壁在安装腔的限制下将不会滑出基壳部。即是,该硬壳电芯可降低目前硬壳电芯的壳体不能正常完成装配的风险。
24.作为上述技术方案的进一步改进方案,沿所述第一端壁指向所述第二端壁的方向,所述第一安装面的截面轮廓逐渐扩张。
25.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述安装腔还包括第二腔体,所述第一腔体背离所述第一端壁的一侧延伸至所述基壳部的端面以形成所述第二腔体。所述第二端壁包括主体部以及环绕在所述主体部的侧壁上的填充部,所述填充部由所述主体部的部分材料熔融并流动至环绕所述主体部设置形成,所述主体部与所述第二腔体的侧壁之间填充有所述填充部。
26.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述安装腔还包括第三腔体。所述第三腔体设于所述第一腔体面向所述第一端壁的一侧,并与所述第一腔体连通,所述第一安装面环绕所述第三腔体。第二端壁在超声波焊接过程中产生的多余流体会首先流入第三腔体,进而可降低该流体直接流入收容腔内的风险。
27.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述壳体包括塑料,所述壳体包括以下材料的至少一种:液晶聚合物、对羟基苯甲醛、涤纶树脂、聚氯乙烯、聚酰亚胺、abs塑料、聚碳酸酯、聚酰胺和聚丙烯。
28.作为上述技术方案的进一步改进方案,所述硬壳电芯包括纽扣电芯。
29.本技术实施例还提供一种用电装置,其包括上述任一项所述的硬壳电芯。
【附图说明】
30.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
31.图1为本技术其中一实施例提供的硬壳电芯的立体示意图;
32.图2为图1中硬壳电芯的俯视图;
33.图3为图2中硬壳电芯沿a-a线的剖切示意图;
34.图4为图2中硬壳电芯沿b-b线的剖切示意图;
35.图5为图3中c处的剖切示意图;
36.图6为本技术其中另一实施例提供的壳体的局部放大示意图;
37.图7为本技术其中又一实施例提供的壳体的局部放大示意图;
38.图8为图3中d处的局部放大示意图;
39.图9为图4中e处的局部放大示意图;
40.图10为图4中f处的局部放大示意图;
41.图11为本技术其中一实施例提供的用电装置的示意图。
42.图中:
43.1、硬壳电芯;
44.100、壳体;110、基壳部;120、第一端壁;130、第二端壁;131、第二安装面;132、凸台部;101、收容腔;102、安装腔;103、第一腔体;1031、第一安装面;104、第二腔体;105、第三腔体;106、通孔;107、收容槽;108、连通孔;1071、第一凹槽;1072、第二凹槽;1081、导向槽;10811、第一侧壁单元;10812、第二侧壁单元;10813、第三侧壁单元;10814、第四侧壁单元;
45.200、电极组件;
46.300、极耳;310、第一端;320、第二端;
47.400、密封胶;410、第一胶层;420、第二胶层;
48.100b、壳体;110b、基壳部;130b、第二端壁;131b、第二安装面;102b、安装腔;1031b、第一安装面;
49.100c、壳体;110c、基壳部;130c、第二端壁;102c、安装腔;
50.2、用电装置。
【具体实施方式】
51.为了便于理解本技术,下面结合附图和具体实施例,对本技术进行更详细的说明。需要说明的是,当元件被表述“固定于”/“固接于”/“安装于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。
52.除非另有定义,本说明书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。在本技术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,不是用于限制本技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
53.此外,下面所描述的本技术不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
54.在本说明书中,所述“安装”包括焊接、螺接、卡接、粘合等方式将某一元件或装置固定或限制于特定位置或地方,所述元件或装置可在特定位置或地方保持不动也可在限定
范围内活动,所述元件或装置固定或限制于特定位置或地方后可进行拆卸也可不能进行拆卸,在本技术实施例中不作限制。
55.请先一并参阅图1至图4,其分别示出了本技术其中一实施例提供的硬壳电芯1的立体示意图、俯视图、该硬壳电芯1沿a-a线的剖切示意图以及该硬壳电芯1沿b-b线的剖切示意图,该硬壳电芯1包括壳体100、电极组件200、极耳300以及密封胶400。其中,壳体100为该硬壳电芯1的安装基体,其设有收容腔101。电极组件200收容于收容腔101。极耳300的第一端310固定于电极组件200,极耳300的第二端320延伸出壳体100;相应地,壳体100设有供该极耳300穿过的通孔106。密封胶400设于上述通孔106内,并封堵该通孔。接下来,以该硬壳电芯1为纽扣电芯为例,依次对上述各结构作出说明;但应当理解,在本技术的其他实施例中,该硬壳电芯1亦可以是方形电芯,或其他形状不规则的异形电芯。
56.对于上述壳体100,请具体参阅图3,同时结合其他附图,壳体100设有收容腔101,以用于收容电极组件200、极耳300的部分以及电解液。本实施例中,壳体100大致呈柱状结构,其包括基壳部110、第一端壁120以及第二端壁130。具体地,基壳部110呈筒状结构,其设有一沿图示预设方向x贯通该基壳部110的收容腔101。第一端壁120盖罩于该收容腔101的一端,并与上述基壳部110固定。本实施例中,该第一端壁120与基壳部110一体成型设置,例如,通过注塑的方式一体成型;当然,在本技术的其他实施例中,第一端壁120与基壳部110亦可以通过粘接、超声波等其他方式实现固定。第二端壁130与第一端壁120相对设置,其盖罩于收容腔101的另一端。可选地,第二端壁130通过超声波焊接的方式固定于基壳部110;可以理解的是,在本技术的其他实施例中,第二端壁130亦可以通过其他的焊接方式或粘接等任意可实施的方式固定于基壳部110,本技术不对其作具体限定。至于壳体100的材料,本实施例中其由绝缘材料制成;其一方面有利于避免电极组件200中两种极性的极片通过壳体100而发生短路,另一方面还可利于避免经由壳体100伸出的各极耳300之间短路。可选地,壳体100的材料包括塑料,例如,其包括以下材料中的至少一种:液晶聚合物、对羟基苯甲醛、涤纶树脂、聚氯乙烯、聚酰亚胺、abs塑料、聚碳酸酯、聚酰胺和聚丙烯,其中,“abs塑料”是指丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体的三元共聚物,三种单体相对含量可任意变化,制成各种树脂;当然,在本技术的其他实施例中,壳体100亦可以包括橡胶等其他绝缘的材料。值得说明的是,本技术中所述的“预设方向”是指收容腔101的延伸方向,也即是上述第一端壁120与第二端壁130中的一个指向另一个的方向。
57.在将第二端壁130焊接于基壳部110的过程中,第二端壁130是相对处于基壳部110的上方设置的,但即使如此,该第二端壁130仍可能在该过程中相对基壳部110滑动至边缘超出基壳部110之外;为克服这一不足,上述基壳部110还设有安装腔102。具体地,请参阅图5,其示出了图3中c处的剖切示意图,同时结合其他附图,基壳部110面向第二端壁130的一端于收容腔101的外缘内凹以形成上述安装腔102,该安装腔102与收容腔101连通并环绕收容腔101设置。更具体地,安装腔102包括第一腔体103,该第一腔体103的内壁面具有相对上述预设方向x倾斜设置的第一安装面1031;沿第一端壁120指向第二端壁130的方向(即图5中自上而下的方向),第一安装面1031的截面轮廓逐渐扩张。相应地,第二端壁130伸入安装腔102内,其具有同样相对上述预设方向x倾斜设置的第二安装面131,该第二安装面131固定于上述第一安装面1031。如此,第一腔体103一方面可在第二端壁130安装时对第二端壁130起到定位和限位的作用,避免第二端壁130滑移至基壳部110之外;另一方面还通过第一
安装面1031与第二安装面131以相对预设方向x倾斜的方式贴合,以增大基壳部110与第二端壁130之间的连接面积,进而强化两者的连接强度。较优地,第一安装面1031与第二安装面131之间均环绕收容腔101而延伸呈封闭的环状;该设置旨在使第二端壁130能够以绕第一安装面1031的轴线以任意角度安装于安装腔102,而无需转动至特定角度再进行安装。一般地,第一安装面1031与上述预设方向x之间的夹角位于10
°
~80
°
之间均可实现较好的安装效果;当上述夹角介于40
°
~60
°
之间时,第二端壁130的安装效果会更佳。更优地,安装腔102还包括一第二腔体104,上述第一腔体103背离第一端壁120的一侧延伸至该基壳部110的端面从而形成该第二腔体104;即是,该第二腔体104与第一腔体103沿第二端壁130指向第一端壁120的方向依次设置并连通。如此,第二腔体104的侧壁可对第二端壁130起到进一步约束的作用。值得说明的是,上述具体说明体现的是第二端壁130与基壳部110完成装配后的状态,但在第二端壁130装配于基壳部110之前,第二端壁130朝向基壳部110的一端实则可以是尖锐的,其如图5中虚线所示;在超声波焊接的过程中,该虚线展示的尖锐部位发生熔融,并在第一安装面1031的引导下形成图示网格状的部分以及上述第二安装面131,该第二安装面131连接第二端壁130朝向第一端壁120的端面以及第二端壁130的侧面。换而言之,第二端壁130包括主体部以及环绕在该主体部侧壁上并呈图5所示网状的填充部;其中,填充部由主体部的部分材料熔融并流动至环绕该主体部设置形成,其构成了第二端壁130的侧壁,主体部与第二腔体104的侧壁之间填充有该填充部;第二腔体104的设置可以在第二端壁130的焊接过程中收容第二端壁130熔融的材料,从而在一定程度上避免熔融材料溢出至基壳部110外表面。此外,在其他实施例中,上述填充部亦可以不是主体部熔融形成,而是粘接胶固化形成。
58.值得一提的是,即使本实施例中的安装腔102是设置在基壳部110上,且沿上述第一端壁120指向第二端壁130的方向,第一安装面1031的轮廓逐渐扩张,但本技术并不局限于此。例如,图6示出了本技术其中另一实施例提供的壳体100b的局部放大示意图(放大区域可参照图5),壳体100b仍包括基壳部110b、第一端壁与第二端壁130b。基壳部110b设有上述安装腔102b,该壳体100b与上述实施例中的壳体100的主要区别在于:安装腔102b的内壁包括第一安装面1031b,沿上述第一端壁指向第二端壁130b的方向,该第一安装面1031b的轮廓逐渐收缩;相应地,第二安装面131b的轮廓亦是沿该方向逐渐收缩。由于第一安装面1031b与安装腔102b侧壁围成一槽结构,因此该壳体100b可以省去下文将提及的第三腔体。又例如,图7示出了本技术其中又一实施例提供的壳体100c的局部示意图(放大区域仍可参照图5),壳体100c仍包括基壳部110c、第一端壁与第二端壁130c。该壳体100c与上述实施例中壳体100的主要不同在于:第二端壁130b设有上述安装腔102b,基壳部110b则安装于该安装腔102b。
59.由于焊接过程中是第二端壁130朝上、第一端壁120朝下的,因此第二端壁130熔融形成的流体可能会流入收容腔101内。为克服这一不足,上述安装腔102还包括第三腔体105。具体地,第三腔体105设于第一腔体103面向第一端壁120的一侧,并与第一腔体103连通;则,第二端壁130b在超声波焊接过程中产生的多余流体会首先流入第三腔体105,进而降低该流体直接流入收容腔101内的风险。本实施例中,第一安装面1031靠近第一端壁120的一端恰好与第三腔体105的侧壁相接,即是第一安装面1031环绕第三腔体105设置;该设置可有利于基壳部110的成型;例如,在基壳部110以注塑的方式成型,则上述设置有助于其
开模时的脱模,又例如,在基壳部110以切削的方式成型,则上述设置便于切削刀具依次成型出第二腔体104、第一腔体103以及第三腔体105。
60.进一步地,为提升第二端壁130与基壳部110超声波焊接过程中的焊接效率,第二端壁130背离第一端壁120的一侧设有环形的凸台部132。具体地说,沿第二端壁130指向第一端壁120的方向观察,第一安装面1031、第二安装面131以及凸台部132三者具有重叠的区域;也即,第二端壁130与基壳部110的焊接区域与凸台部132之间具有重叠区域。在焊接第二端壁130与基壳部110时,可将超声波焊接装置的探头压持在凸台部132上;则自超声波焊接装置发出的超声波会集中在该凸台部132,并经由凸台部132向上述尖锐部传播,从而在焊接后形成上述结构。与之相比,若不设置凸台部132,那么超声波焊接装置的探头则会直接压持在第二端壁130的表面,其发出的超声波容易向其他部位扩散,最终达到上述尖锐部并使该尖锐部发生熔融的能量则较少,进而导致焊接效率较低。
61.应当理解,即使本实施例壳体100中的基壳部110与第一端壁120一体成型,并与第二端壁130经由超声波焊接固定,但在本技术其他的实施例中,亦可以在此基础上作出适应性变形,只要保证上述三者共同围成一收容腔101即可;以下对其中的部分实施方式进行说明。例如,在一些实施例中,第一端壁120与第二端壁130均与基壳部110焊接固定。例如,在另一些实施例中,基壳部110包括第一部分与第二部分,该第一部分与第二部分沿上述预设方向x焊接固定;第一端壁120设于第一部分背离第二部分的一端,第二端壁130则设于第二部分背离第一部分的一端。例如,在又一些实施例中,基壳部110包括第一部分、第二部分与第三部分,该第一部分、第二部分与第三部分沿上述预设方向x依次连接固定;第一端壁120设于第一部分背离第三部分的一端,第二端壁130则设于第二部分背离第一部分的一端。
62.对于上述电极组件200,请返回参阅图3,同时结合其他附图,电极组件200是硬壳电芯1中的核心部件,其收容于壳体100内。本实施例中,电极组件200为卷绕型结构,其包括层叠设置的第一极片(图中未示出)、第二极片(图中未示出)以及设于前述两者之间以分隔两者的隔离膜(图中未示出);第一极片、第二极片以及隔离膜以层叠的状态卷绕呈圆柱状,以便于收容于上述收容腔101内。可以理解的是,在本技术的其他实施例中,该电极组件200亦可以为堆叠式结构,本技术不对其具体形式作出限定。
63.对于上述极耳300,请具体参阅图8,其示出了图3中d处的局部放大示意图,同时结合图3,极耳300的第一端310与电极组件200的外圈连接,即是极耳300靠近基壳部110的内壁设置,极耳300的第二端320穿过上述第一端壁120而伸出壳体100之外,以形成该硬壳电芯1的外接导电端子。相应地,第一端壁120上设有供极耳300穿过的通孔106,该通孔106靠近上述第一端壁120的边缘设置。本实施例中,通孔106包括收容槽107以及连通孔108;第一端壁120的外表面内凹以形成上述收容槽107,连通孔108分别连通收容槽107及收容腔101。其中,收容槽107用于收容上述密封胶400,以便于在极耳300伸出连通孔108后,对该连通孔108进行封堵,从而避免收容腔中的电解液经由该通孔106向外溢出。较佳地,为减小该硬壳电芯1的整体占用体积,极耳300伸出第一端壁120的部分弯折至平铺与第一端壁120的表面。
64.本实施例中,收容槽107背离收容腔101的一端的截面轮廓大于其靠近收容腔101的一端的截面轮廓。具体地,收容槽107包括第一凹槽1071与第二凹槽1072。第一端壁120的外表面内凹以形成第一凹槽1071,第一凹槽1071的底壁内凹以形成第二凹槽1072;上述连
通孔108则分别连通第二凹槽1072与收容腔101。由于第二凹槽1072整体是环绕连通孔108面向其的端口的,第一凹槽1071又是整体环绕第二凹槽1072的;因此,在将焊接好极耳300的电极组件200装配入壳体100时,极耳300的第二端320可以顺畅自然地依次通过上述连通孔108、第二凹槽1072以及第一凹槽1071,并伸出壳体100之外。可选地,第一凹槽1071和/或第二凹槽1072于垂直于上述预设方向x的截面轮廓呈椭圆形;当然,在本技术的其他实施例中,该截面轮廓亦可以为长方形、圆弧形或其他形状。
65.在本实施例中,该硬壳电芯1包括两个极耳300;其中一极耳300与上述第一极片连接,并经由一上述通孔106延伸出壳体100,另一极耳300则与第二极片连接,并经由另一通孔106延伸出壳体100。两通孔106之间则沿第一端壁120的圆周方向间隔设置。可以理解的是,即使本实施例中,硬壳电芯1包括两极耳300,且每一极耳300均对应一通孔106,当本技术实则并不局限于此;在本技术的其他实施例亦可以在其基础上作出适应性调整。例如,在一些实施例中,该硬壳电芯1亦可以包括三个以上的极耳300,各极耳300各自经由一通孔106延伸出壳体100;又例如,在另一些实施例中,该硬壳电芯1仍包括两极耳300,但该两极耳300经由同一通孔106伸出壳体,此时需要注意的是,该两极耳300之间的间隙应保证大于0.1毫米(mm);又例如,在又一些实施例中,该硬壳电芯1包括三个以上的极耳300,至少两个极耳300经由同一个通孔106延伸出壳体100。
66.值得补充说明的是,在本技术的其他实施例中,极耳300还可以不从第一端壁120延伸出壳体100,而是从第二端壁130或基壳部110延伸出壳体100;同时壳体100在相应的部位设置有上述通孔106。
67.对于上述密封胶400,请继续参阅图8,同时结合其他附图,密封胶400填充于上述收容槽107。本实施例中,密封胶400包括填充于第二凹槽1072中的第一胶层410以及填充于第一凹槽1071中的第二胶层420。其中,在还未固化的流体状态下,第二胶层420的粘度小于第一胶层410的粘度。则在填充第一胶层410时,流体状态下的第一胶层410能够以较快的速度填满第二凹槽1072,并流入连通孔108与极耳300之间的间隙;当然,同时还需要避免第一胶层410流入至上述收容腔101内。即是,第一胶层410主要起到填充以及预密封的作用。第二胶层420则是在第一胶层410基本固化之后,再填充至第一凹槽1071;其粘度较高,从而可一方面起到密封的效果,另一方面也可以为壳体100和极耳300提供较佳的固定效果。值得一提的是,上述第一凹槽1071与第二凹槽1072的设置,方便可视化地对第一胶层410和第二胶层420的用量进行控制,便于两种胶层在使用时的量化。至于第一胶层410与第二胶层420的材料,其可以相同亦可以不同;当两种胶层的材料相同时,可通过调整两种胶层内各成分的比例,从而达到使两种胶层粘度不一的效果。在一些实施例中,第一胶层410和/或第二胶层420包括环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯和聚酰亚胺中的至少一种;当然,在其他实施例中,第一胶层410和/或第二胶层420亦可以采用其他材料。此外,在本技术的其他实施例中,密封胶400亦可以仅包括一种胶层,如仅包括第一胶层410或第二胶层420。
68.进一步地,为方便上述极耳300能够顺利地穿过上述连通孔108,该连通孔108于靠近收容腔101的一端设置有导向槽1081。具体地,该导向槽1081背离收容腔101的一端的截面轮廓略大于极耳300的截面轮廓,以便于极耳300穿过;而该导向槽1081自背离收容腔101的一端至靠近收容腔101的一端截面轮廓逐渐扩张,从而使极耳300的第二端320在刚伸入连通孔108时,可在导向槽1081的导向作用下顺利穿过连通孔108。更具体地,结合图8至图
10,其中图9与图10分别示出了图4中e、f处的局部放大示意图,导向槽1081的侧壁包括与极耳300的主表面相对设置的第一侧壁单元10811与第二侧壁单元10812,以及与极耳300的侧表面相对设置的第三侧壁单元10813以及第四侧壁单元10814;即是,该第一侧壁单元10811与第二侧壁单元10812相对设置,第三侧壁单元10813与第四侧壁单元10814相对设置。该第一侧壁单元10811、第三侧壁单元10813、第二侧壁单元10812以及第四侧壁单元10814依次连接,并共同围成上述连通孔108。其中,本技术所述的“主表面”为由极耳300的长边和宽边共同限定出的表面,上述的第一侧壁单元10811朝向一主表面设置,第二侧壁单元10812则朝向另一主表面设置;本技术中所述的“侧表面”为由极耳300的长边和厚度边共同限定出的表面。
69.本实施例中,上述第一侧壁单元10811自背离收容腔101的一端至靠近收容腔101的一端逐渐远离极耳300,并呈弧形延伸,即是说第一侧壁单元10811本身构成一类似倒圆的结构。同时,基壳部110的内壁与第一端壁120之间通过圆弧面过渡,且该圆弧面与上述第一侧壁单元10811连接。如此,在将带极耳300的电极组件200装配入上述收容腔时,可以使极耳300大致对准上述导向槽1081,并使极耳300贴合或靠近基壳部110的内壁;则在继续将电极组件200向收容腔101内伸入的过程中,极耳300会在上述圆弧面以及导向槽1081的引导下顺利穿过第一端壁120。当然,在本技术的其他实施例中,第一侧壁单元10811亦可以是沿直线形延伸;相应地,上述基壳部的内壁与第一端壁之间也可以通过斜面过渡,且该斜面与上述第一侧壁单元10811相接。类似地,第二侧壁单元10812自背离收容腔101的一端至靠近收容腔101的一端亦是逐渐远离极耳300,并呈直线形延伸;当然,在本技术的其他实施例中,第二侧壁单元10812亦可以是呈弧形延伸。第三侧壁单元10813亦是自背离收容腔101的一端至靠近收容腔101的一端亦是逐渐远离极耳300,并呈直线形延伸;当然,在本技术的其他实施例中,第二侧壁单元10812亦可以是呈弧形延伸。同理,第四侧壁单元10814亦是自背离收容腔101的一端至靠近收容腔101的一端亦是逐渐远离极耳300,并呈直线形延伸;当然,在本技术的其他实施例中,第四侧壁单元10814亦可以是呈弧形延伸。上述第一侧壁单元10811、第二侧壁单元10812、第三侧壁单元10813以及第四侧壁单元10814的设置可提升极耳300穿过第一端壁120的容错率。此外,极耳300的第二端320也可以适配地设置倒圆角或倒斜角,以进一步提升极耳300穿过通孔106的顺畅性。应当理解,即使本实施例中第一至第四侧壁单元均是沿上述方向逐渐远离极耳300,但本技术并不局限此,只要保证其中一个具有上述特征即可;在本技术的其他实施例中,第一至第四侧壁单元可以是其中的一个、两个或三个沿上述方向与极耳300之间的距离保持恒定。
70.本技术实施例提供的硬壳电芯1包括绝缘的壳体100、电极组件200、极耳300以及密封胶400。其中,电极组件200收容于壳体100。极耳300的第一端310固定于电极组件200,第二端320穿过壳体100而伸出壳体。相应地,壳体100设有供极耳300穿过的通孔106,该通孔106包括收容槽107以及连通孔108。其中,收容槽107自壳体100的外表面内凹形成,收容槽107背离收容腔101的一端的截面轮廓大于其靠近收容腔101的一端的截面轮廓;连通孔108分别连通收容槽107与收容腔101;上述极耳300的第二端320依次经由连通孔108及收容槽107而延伸出壳体100。密封胶400设于上述收容槽107,以封堵连通孔108,并将极耳300与壳体100固定。
71.与目前市场上的硬壳电芯相比,本技术实施例提供的硬壳电芯1不再采用极柱结
构,取而代之的是采用极耳300结构;同时该硬壳电芯1通过密封胶400对极耳300与壳体100的连接部位进行密封,其无需特定的铆接设备,因此注胶的过程较铆接工艺与嵌设绝缘件是更为简单的。除此之外,该硬壳电芯1还可以省去原本套设于极柱的绝缘件,以及将该绝缘件套接于极柱的工序。因此,本技术实施例提供的硬壳电芯1可降低目前硬壳电芯装配的复杂程度。
72.同时,壳体100的基壳部110与第二端壁130中的一个设有安装腔102,另一个则安装于该安装腔102。如此,基壳部110与第二端壁130的装配过程中,安装于安装腔102的结构(例如第二端壁)在安装腔102的限制下将不会滑出设有安装腔102的结构(例如基壳部110)。即是,本技术实施例提供的硬壳电芯1可降低目前硬壳电芯1的壳体不能正常完成装配的风险。
73.同时,壳体100上供极耳300穿过的通孔106在靠近收容腔101的一端设有导向槽1081;如此,在极耳伸入通孔的过程中,即使其并未完全对齐通孔的中心区域,而是落在导向槽1081区域,其也将在导向槽1081的引导下逐步滑移进入通孔106的中心区域并穿过通孔106。即是,导向槽的设置可降低硬壳电芯在装配极耳时,极耳300容易受伤的风险;同时提高了极耳300装配时的容错率,降低了极耳300装配的难度。
74.基于同一发明构思,本技术另一实施例还提供一种用电装置2,具体请参阅图11,同时结合图1至图10,该用电装置2包括上述实施例中的硬壳电芯1。本实施例中,该用电装置2为手机;可以理解的是,在本技术的其他实施例中,该用电装置2还可以是平板电脑、电脑、无人机等其他需要由电驱动的用电装置。
75.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;在本技术的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本技术的不同方面的许多其它变化,为了简明,它们没有在细节中提供;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,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技术各实施例技术方案的范围。
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