电池、电池组件及电子设备的制作方法

1.本公开涉及电池技术领域，具体地，涉及一种电池、电池组件及电子设备。


背景技术：

2.目前钢壳电池主要应用在动力电池领域，极少数消费电子产品采用了钢壳密封的电池结构。钢壳电池对比软包电池有尺寸精度高，表面抗刺穿能力强，可靠性高等优点，未来的应用面也会更加广泛。对于大容量钢壳电池或电池组设计中必须要考虑电池的泄压方案。
3.相关技术中，为避免在碰撞等外力作用下导致电池内部短路，压力瞬间升高引发的爆炸问题，车载动力电池通常配备有泄压阀，在电池内部的压力达到一定值后，利用该泄压阀的打开将电池内部的压力释放，从而实现泄压。然而，对于消费电子类产品而言，因其通常更贴近人体，更应该考虑其安全性，但因其体积通常较小，所以上述的车载动力电池的泄压方案并不适用。


技术实现要素：

4.本公开的一个目的是提供一种电池，该电池能够实现安全泄压，避免电池因其内部压力过大而发生爆炸。
5.本公开的另一个目的是提供一种电池组件，该电池组件包括上述的电池。
6.本公开的再一个目的是提供一种电子设备，该电子设备应用有上述的电池或者电池组件。
7.为了实现上述目的，本公开第一方面，提供一种电池，所述电池包括：
8.下壳体，包括用于安装电芯的空腔，所述空腔在所述下壳体的一端形成有开口；
9.上盖，设于所述开口处；以及
10.密封组件，包括密封胶，所述密封胶设于所述上盖与所述下壳体的相接处，且所述密封胶的粘接强度小于等于第一预设强度，以使得所述密封胶能够将所述下壳体与所述上盖之间的间隙密封，同时能够在所述空腔内的压强增大至所述第一预设强度后与所述下壳体和/或所述上盖脱离，用以所述空腔的泄压。
11.可选地，所述密封胶的粘接强度可调。
12.可选地，所述上盖包括端盖部以及设于所述端盖部下端的延伸部，所述延伸部能够由所述开口伸入所述空腔内部；所述密封胶设于所述端盖部与所述下壳体的上端面之间；
13.所述密封组件还包括密封圈，所述延伸部的外侧周向设有密封槽，所述密封圈设于所述密封槽，用于所述延伸部外侧周向与所述下壳体的内侧壁之间的密封。
14.可选地，所述电池为方形电池或者圆柱电池。
15.可选地，所述上盖的端盖部朝向所述下壳体的上端面之间和/或所述延伸部的外侧壁设有绝缘涂层。
16.可选地，所述电芯形成有第一极耳和第二极耳；
17.所述延伸部朝向所述空腔的侧面设有与所述第一极耳连接的第一极耳连接部；
18.所述下壳体的内侧壁设有与所述第二极耳连接的第二极耳连接部。
19.可选地，所述第一极耳连接部形成于所述延伸部朝向所述空腔的侧面的中部。
20.可选地，所述下壳体包括壳体和底盖；
21.所述底盖连接于所述壳体的下端开口，所述上盖连接于所述壳体的上端开口。
22.本公开第二方面，提供一种电池组件，所述电池组件包括多个如本公开第一方面提供的电池。
23.本公开第三方面，还提供了一种电子设备，所述电子设备包括本公开第一方面提供的电池或者本公开第二方面提供的电池组件。
24.通过上述技术方案，即本公开提供的电池，通过在下壳体与上盖的相接处设置密封胶，且密封胶的粘接强度小于等于第一预设强度，当电池因受撞击或者其他原因造成内部发生短路时，内部压力增大，上盖与下壳体及密封胶围起的空腔中的压强达到第一预设强度时，密封胶可以通过破裂或者脱离等方式失效，使得上盖能够与下壳体脱离，以使空腔内部的压力及时排出而泄压，避免爆炸，提升电池安全性。
25.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
26.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
27.图1是本公开一些实施例提供的电池的剖示图；
28.图2是基于图1中的a部放大图；
29.图3是本公开一些实施例提供的电池的爆炸图；
30.图4是本公开一些实施例提供的电池的上盖的结构图；
31.图5是基于图4中的上盖的剖示图；
32.图6是基于图5中的b部放大图；
33.图7是本公开另一些实施例提供的电池的爆炸图；
34.图8是本公开一些实施例提供的电池组件的结构示意图；
35.图9是本公开另一些实施例提供的电池组件的结构示意图。
36.附图标记说明
37.100-电池；110-下壳体；111-壳体；112-底盖；120-上盖；121-端盖部；122-延伸部；1221-密封槽；1222-第一极耳连接部；131-密封胶；132-密封圈；140-电芯；141-第一极耳；142-第二极耳；150-绝缘涂层。
具体实施方式
38.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。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公开，并不用于限制本公开。
39.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、前、后”通常是指附图中的相对位置；“内、外”是指相应部件轮廓的内和外；“远、近”是指相应结构或
者相应部件远离或者另一结构或者部件的；此外，需要说明的是，所使用的术语如“第一、第二”等是为了区别一个要素和另一个要素。
40.如图1至图7所示，本公开第一方面，提供一种电池100，该电池100包括：下壳体110，包括用于安装电芯140的空腔，空腔在下壳体110的一端形成有开口；上盖120，设于开口处；以及密封组件，包括密封胶131，密封胶131设于上盖120与下壳体110的相接处，且密封胶131的粘接强度小于等于第一预设强度，以使得密封胶131能够将下壳体110与上盖120之间的间隙密封，同时能够在空腔内的压强增大至第一预设强度后与下壳体110和/或上盖120脱离，用以空腔的泄压。
41.通过上述技术方案，即本公开提供的电池100，通过在下壳体110与上盖120的相接处设置密封胶131，且密封胶131的粘接强度小于等于第一预设强度，当电池100因受撞击或者其他原因造成内部发生短路时，内部压力增大，上盖120与下壳体110及密封胶131围起的空腔中的压强达到第一预设强度时，密封胶131可以通过破裂或者脱离等方式失效，使得上盖120能够与下壳体110脱离，以使空腔内部的压力及时排出而泄压，避免爆炸，提升电池安全性。
42.需要说明的是，第一预设强度可以为电池100发生爆炸时的极限强度，当然，也可以为根据上述的爆炸时的极限强度核算的具有一定安全系数的强度。
43.可以理解的是，空腔内的压强增大至第一预设强度后，密封胶131可以断开与上盖120之间的连接，以实现下壳体110和上盖120的脱离；密封胶131还可以通过断开与下壳体110之间的连接，以实现下壳体110和上盖120的脱离；当然，密封胶131还可以通过断开与下壳体110之间的连接，同时断开与上盖120之间的连接，也能够实现下壳体110和上盖120的脱离。另外，还包括密封胶131可以通过自身破碎断裂的方式实现上盖120与下壳体110之间的分离。
44.在本公开的一些实施例中，密封胶131的粘接强度可调。即密封胶131与上盖120和/或下壳体110之间的粘接强度可调。其中，可以通过调配胶水配比以实现粘接强度的调整，从而使得密封胶131适用于不同安全系数电池的需求。
45.为了实现上盖120与下壳体110通过密封胶131连接密封，使得空腔形成密闭空间，如图4至图6所示，在本公开的一些具体实施方式中，上盖120可以包括端盖部121以及设于端盖部121下端的延伸部122，延伸部122能够由开口伸入空腔内部；密封胶131设于端盖部121与下壳体110的上端面之间。
46.其中，上盖120的端盖部121与下壳体110的尺寸相对应，也即，在垂直于上壳体的轴向方向的平面内，下壳体110的投影与端盖部121的投影重合或者下壳体110的投影处于端盖部121的投影之内，此时，延伸部122能够伸出下壳体110的空腔内，盖端部的相对于延伸部122向周向凸出的且朝向空腔的侧面与下壳体110的上端面之间可以通过设置密封胶131进行密封，该密封胶131可以由通过调配后与上盖120和下壳体110具有一定粘接强度的胶水形成，当电池100受外力出现内短路时，内部压力增大。当其内部压强大于等于密封胶131的粘接强度时，即可顶开密封胶131，上盖120会在压力作用下脱出，使电池100内部的压力及时排出，避免爆炸，提升电池安全性。
47.需要说明的是，本公开的电池100可以为钢壳电池，也即，上盖120和/或下壳体110可以由金属材料制成，例如，可以采用钢材质、铝合金或者其他金属或者合金。为了使得钢
壳电池100能够在第一预设强度时，首先在密封组件处产生泄压，因此，该电池100的上盖120和下壳体110的材料强度均大于第一预设强度。
48.可以理解的是，密封胶131还可以采用破碎失效的方式以实现上盖120与下壳体110之间的分离，当密封组件包括密封胶131时，也即，密封胶131自身的强度小于上盖120和下壳体110的强度，且小于等于第一预设强度，当电池内部压力达到第一预设强度时，密封胶131还可以通过压溃、破碎等方式失效，也同样能够实现上盖120与下壳体110的分离，达到泄压的目的。
49.为了进一步地实现上盖120与下壳体110之间的密封，且同时避免上盖120与下壳体110的内侧壁之间发生短路。如图6所示，在本公开的一些具体实施例中，延伸部122的外侧周向设有密封槽1221，密封组件还包括密封圈132，密封圈132设于密封槽1221，用于延伸部122外侧周向与下壳体110的内侧壁之间的密封。
50.电池100的上盖120与下壳体110之间需要可靠的密封性，以避免内部电解液的泄露，同时，通常情况下，电池100的上盖120与电芯140的正极耳和负极耳中的一者连接，而电池100的下壳体110会与另一者连接，因此，还需要避免上盖120与下壳体110的内侧壁之间发生短路，所以，上盖120的延伸部122的外侧周向与下壳体110的内侧壁之间具有一定的间隙，且在延伸部122的周向设有环形的密封槽1221，在该密封槽1221内设置有密封圈132，一方面可以对内部的电芯140进行密封，同时，该密封圈132还支撑于该间隙内，避免上盖120与下壳体110之间因发生短路而导致电池失效。
51.需要说明的是，在密封组件包括密封胶131及密封圈132时，密封圈132的密封强度同时也需要小于等于第一预设强度，即在内腔中的压力达到爆炸极限之前，密封圈132和密封胶131能够及时脱离，实现泄压，避免电池100发生爆炸。
52.上盖120和下壳体110可以采用任意方式构造，如图3及图7所示，在一些实施例中，电池100为方形电池或者圆柱电池。其中，上盖120和下壳体110均可以构造为圆柱形结构，两者连接配合后形成圆柱形电池，这时，密封圈132也构造为圆环形结构；在另一些实施例中，上盖120和下壳体110也可以均构造为长方体结构，两者装配后形成圆柱电池，这时，密封圈132构造为矩形环结构；当然，上盖120和下壳体110还可以均构造为多边形柱状结构，能够满足实现两者的安装与装配即可，这里不再赘述。
53.为了避免上盖120与下壳体110之间发生接触短路，如图4所示，在一些实施例中，上盖120的端盖部121朝向下壳体110的上端面之间和/或延伸部122的外侧壁设有绝缘涂层150。可以采用局部喷涂的方式在上盖120的端盖部121和延伸部122均设置绝缘涂层150，也可以在端盖部121或者延伸部122上设置绝缘涂层150，能够实现避免上盖120与下壳体110之间的接触短路即可。
54.在一些实施例中，电芯140形成有第一极耳141和第二极耳142；延伸部122朝向空腔的侧面设有用于与第一极耳141连接的第一极耳连接部1222；下壳体110的内侧壁设有用于与第二极耳142连接的第二极耳142连接部。其中，第一极耳141可以焊接于第一极耳连接部1222，第二极耳142可以焊接于第二极耳142连接部。需要说明的是，第一极耳141和第二极耳142中的一者可以为正极，另一者为负极，能够满足充电放电即可，电池100中的电芯140和其他部件的具体结构可以采用相关技术中已公开的结构和部件予以实现，本公开不再赘述。
55.第一极耳连接部1222可以形成于延伸部122的任意位置，如图4所示，在一些实施例中，第一极耳连接部1222形成于延伸部122朝向空腔的侧面的中部。第一极耳连接部1222可以为圆形，设置于延伸部122的底部中心，且与延伸部122同心设置。可以理解的是，在端盖部121和延伸部122的外侧周向均喷涂绝缘涂层150，同时在端盖部121的环形底面以及延伸部122的底面(除圆形的第一极耳连接部1222外)也喷涂绝缘涂层150，在满足与电芯140的第一极耳141电连接的同时，能够更好避免接触短路，保障电池的电路连接。
56.在一些实施例中，电池100的整体外轮廓结构为圆柱体，其中，上盖120和下壳体110均为圆柱结构，两者同轴设置，上盖120的延伸部122为圆柱状，下壳体110的空腔也为圆柱状，以适用于上盖120的安装，上盖120的延伸部122伸入下壳体110的空腔内，第一极耳连接部1222设于延伸部122底面的中心且与延伸部122的轴心同心设置。
57.下壳体110可以采用任意方式构造，如图7所示，在本公开的一些实施例中，下壳体110包括壳体111和底盖112；壳体111于相对的两端形成有上端开口和下端开口，其中，底盖112连接于壳体111的下端开口，上盖120连接于壳体111的上端开口。
58.本公开提供的电池100，通过控制密封胶131粘结力，以使得电池100内部压力大于等于第一预设压强时，上盖120与下壳体110之间的密封胶131分离，以使上盖120能够脱开，实现电池100内部压力的释放，从而避免出现电池爆炸，引发安全事故。
59.本公开第二方面，还提供一种电池组件，电池组件包括多个如本公开第一方面提供的电池100。对于多个电池组件的结构，单一电池100的失效也可以迅速释放压力，避免爆炸，不引发周边电池100的连锁反应，降低整体危险性。
60.如图8所示，在一些实施例中，多个电池100均为圆柱形结构，其中，多个电池100呈阵列分布，当其中单个电池100出现短路挤压等引发的失效后，该电池100能够通过自身结构进行泄压，其上盖120会迅速脱出，而避免由于爆炸引发的周围电池连锁反应，显著提升整个电池组件的安全性。
61.如图9所示，在另一些实施例中，多个电池100均为方形电池，多个长方体形的电池100也呈阵列分布且相互贴合在一起，如果当单个电池100出现短路挤压等引发的失效后，该电池100的上盖120会迅速脱出，而避免由于爆炸引发的周围电池100连锁反应，从而提升整个电池组件的安全性。
62.本公开第三方面，还提供了一种电子设备，该电子设备包括本公开第一方面提供的电池100或者本公开第二方面提供的电池组件，该电子设备的电池能够通过自身结构进行泄压，避免发生爆炸，提高电子设备的安全性。
63.综上所述，通过上述的技术方案，即本公开提供的电池100，通过在下壳体110与上盖120的相接处设置密封胶，且密封胶的粘接强度小于等于第一预设强度，当电池100因受撞击或者其他原因造成内部发生短路时，内部压力增大，上盖120与下壳体110及密封胶围起的空腔中的压强达到第一预设强度时，密封胶可以通过破裂或者脱离等方式失效，使得上盖120能够与下壳体110脱离，以使空腔内部的压力及时排出而泄压，避免爆炸，提升电池安全性。
64.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
65.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
66.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。