一种密闭性强的圆柱电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种密闭性强的圆柱电池。


背景技术：

2.现有技术中，圆柱电池包括盖帽和外壳，盖帽由顶盖、密封圈、ptc片和防爆片四个零件堆叠装配形成，然而零件过多堆叠时易造成零件之间存在装配间隙，从而导致电池密闭性差，存在漏液风险，使用不安全。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种密闭性强的圆柱电池，能够解决现有圆柱电池密闭性差的问题。
4.本实用新型的技术方案为：本实用新型提供一种密闭性强的圆柱电池，包括盖帽和外壳；
5.所述盖帽包括顶盖组件和密封圈，所述顶盖组件包括顶盖、ptc片和爆破片，所述ptc片焊接于所述顶盖和所述爆破片之间，所述爆破片相对于所述顶盖靠近所述外壳内；所述密封圈和所述顶盖组件为模内注塑一体成型，所述密封圈包括第一环片、管状的绝缘壁和第二环片，所述绝缘壁的两端分别与所述第一环片的外边沿和所述第二环片的外边沿连接，所述第一环片相对于所述第二环片靠近所述外壳内，在所述外壳的轴向上，所述第二环片覆盖于所述顶盖的边沿，所述第一环片覆盖于所述爆破片的边沿，所述顶盖的外周面与所述绝缘壁贴合；
6.所述外壳包括筒状的外壳主体、环形的辊槽、管状的限位部和环状的封口部，所述外壳主体、所述辊槽、所述限位部和所述封口部沿所述外壳的轴向依次连接，所述辊槽相对于所述外壳主体和所述限位部均呈内凹状，所述第一环片抵接于所述辊槽，所述绝缘壁与所述限位部相贴合，所述封口部覆盖于所述第二环片。
7.进一步，所述ptc片的外周面和所述爆破片的外周面均与所述绝缘壁贴合。
8.进一步，所述顶盖的外周面、所述ptc片的外周面和所述爆破片的外周面三者平齐。
9.进一步，所述顶盖上设置有管状的限位壁，所述限位壁与所述绝缘壁贴合，所述限位壁相对于所述顶盖靠近所述外壳主体，且所述限位壁与所述第一环片抵接，所述ptc片和所述爆破片均位于所述限位壁内，且所述ptc片的外周面和所述爆破片的外周面均与所述限位壁抵接。
10.进一步，所述限位壁为直管状。
11.进一步，所述顶盖设置有通孔，所述密封圈上设置有填充至所述通孔的凸起，所有所述通孔内均设置所述凸起。
12.进一步，所述辊槽包括限位环片、支撑环片和管状的支撑壁，所述限位环片与所述支撑环片相对且平行设置，所述支撑壁连接在二者之间，所述限位环片的外边沿与所述外
壳主体的开口边沿连接，所述支撑环片的外边沿与所述限位部的一端连接，所述支撑环片与所述第一环片抵接。
13.进一步，在所述外壳主体的径向、且朝所述外壳主体内的方向上，所述第一环片突出于所述支撑环片。
14.进一步，所述第一环片上朝向所述外壳主体的一面设置有骨位凸起，所述骨位凸起为环绕于所述第一环片的环形，所述骨位凸起挤压于所述第一环片和所述辊槽之间。
15.进一步，所述密闭性强的圆柱电池还包括电芯，所述电芯位于所述外壳主体内，所述电芯为叠片式或卷绕式。
16.本实用新型相较于现有技术，其有益效果为：本实用新型提供的密闭性强的圆柱电池包括盖帽和外壳，盖帽包括顶盖组件和密封圈，顶盖组件包括顶盖、ptc片和爆破片，ptc片焊接于顶盖和爆破片之间，爆破片相对于顶盖靠近外壳内，密封圈和顶盖组件为模内注塑一体成型，使得密封圈与顶盖组件连接紧密，且由于注塑成型的特性，塑胶能够填充堆叠装配带来的零件装配间隙，密封圈与顶盖组件之间无装配间隙，零件之间的密闭性强，并且减少了装配密封圈的工序，提升了装配效率。密封圈包括第一环片、管状的绝缘壁和第二环片，绝缘壁的两端分别与第一环片的外边沿和第二环片的外边沿连接，第一环片相对于第二环片靠近外壳内，在外壳的轴向上，第二环片覆盖于顶盖的边沿，第一环片覆盖于爆破片的边沿，顶盖的外周面与绝缘壁贴合，第一环片、第二环片和绝缘壁包覆于顶盖组件的四周边沿，进一步提升密封圈与顶盖组件的连接紧密度以及密闭性。外壳包括筒状的外壳主体、环形的辊槽、管状的限位部和环状的封口部，外壳主体、辊槽、限位部和封口部沿外壳的轴向依次连接，辊槽相对于外壳主体和限位部均呈内凹状，第一环片抵接于辊槽，绝缘壁与限位部相贴合，封口部覆盖于第二环片，辊槽、限位部及封口部包覆于密封圈的四周边沿，使得盖帽与外壳连接紧密且二者之间的密闭性强。综上所述，该电池密闭性良好，不易出现漏液现象，使用安全。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本实用新型的部分实施例相应的附图。
18.图1为本实用新型第一实施例提供的密闭性强的圆柱电池的剖视图。
19.图2为图1中密闭性强的圆柱电池的盖帽处的端部的剖视图。
20.图3为图1中密闭性强的圆柱电池的顶盖组件的结构示意图。
21.图4为图1中密闭性强的圆柱电池的顶盖组件的分解示意图。
22.图5为图1中密闭性强的圆柱电池的顶盖组件的剖视图。
23.图6为图1中密闭性强的圆柱电池的密封圈的结构示意图。
24.图7为图1中密闭性强的圆柱电池的盖帽的结构示意图。
25.图8为图1中密闭性强的圆柱电池的盖帽的剖视图。
26.图9为图1中密闭性强的圆柱电池的分解示意图。
27.图10为本实用新型第二实施例提供的密闭性强的圆柱电池的盖帽处的端部的剖视图。
28.其中，在图1-9中，1、盖帽，2、外壳，3、电芯；
29.11、顶盖组件，12、密封圈，21、外壳主体，22、辊槽，23、限位部，24、封口部，31、第一极耳，32、第二极耳，33、绝缘片；
30.111、顶盖，112、ptc片，113、爆破片，121、第一环片，122、绝缘壁，123、第二环片，221、限位环片，222、支撑环片，223、支撑壁，331、开孔；
31.1111、限位壁，1112、通孔，1113、凸台，1114、排气孔，1131、爆破线，1132、凹陷部，1211、骨位凸起，1231、凸起；
32.在图10中，4、外壳，5、密封圈，6、电芯；
33.51、第一环片，52、第二环片，53、绝缘壁，61、第一极耳，62、绝缘片71、ptc片，72、爆破片，73、顶盖。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。
35.本实用新型中所提到的方向用语，例如「内」、「外」等词，仅是参考附图的方位，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。
36.本实用新型术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制。
37.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”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；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实用新型中的具体含义。
38.请参见图1，本实用新型第一实施例提供了一种密闭性强的圆柱电池，包括盖帽1和外壳2，盖帽1和外壳2形成一封闭容器，以容纳电池的其它部件。
39.请参见图2、图3、图4及图5，盖帽1包括顶盖组件11和密封圈12，顶盖组件11包括顶盖111、ptc片112和爆破片113，ptc片112焊接于顶盖111和爆破片113之间，爆破片113相对于顶盖111靠近外壳2内，密封圈12和顶盖组件11为模内注塑一体成型，使得密封圈12与顶盖组件11连接紧密，且由于注塑成型的特性，密封圈12与顶盖组件11之间无装配间隙，零件之间的密闭性强，并且减少了装配密封圈12的工序，提升了装配效率。
40.密封圈12包括第一环片121、管状的绝缘壁122和第二环片123，绝缘壁122的两端分别与第一环片121的外边沿和第二环片123的外边沿连接，第一环片121相对于第二环片123靠近外壳2内，在外壳2的轴向上，第二环片123覆盖于顶盖111的边沿，第一环片121覆盖于爆破片113的边沿，顶盖111的外周面与绝缘壁122贴合，第一环片121、第二环片123和绝缘壁122包覆于顶盖组件11的四周边沿，进一步提升密封圈12与顶盖组件11的连接紧密度以及密闭性。
41.外壳2包括筒状的外壳主体21、环形的辊槽22、管状的限位部23和环状的封口部
24，外壳主体21、辊槽22、限位部23和封口部24沿外壳2的轴向依次连接，辊槽22相对于外壳主体21和限位部23均呈内凹状，第一环片121抵接于辊槽22，绝缘壁122与限位部23相贴合，封口部24覆盖于第二环片123，辊槽22、限位部23及封口部24包覆于密封圈12的四周边沿，使得盖帽1与外壳2连接紧密且二者之间的密闭性强，该电池密闭性良好，不易出现漏液现象，使用安全。
42.ptc片112以密封接触状态设置在顶盖111和爆破片113之间，当电池内部温度升高时，ptc片112能够大幅增加电池电阻，以中断电流，防止电池继续升温，使用安全。
43.爆破片113为导电的薄膜结构，爆破片113向靠近外壳主体21的方向形成凹陷部1132，在凹陷部1132上设置有环形的爆破线1131，当电池的内部压力超出预定水平时，压力压向爆破线1131，加速爆破线1131的断开，从而实现快速排出气体。
44.在本实施例中，爆破线1131设置为一条，便于制作。
45.在其它实施例中，爆破线可设置多条，爆破线更容易断开，进一步快速排出气体。
46.顶盖111上设置有管状的限位壁1111，限位壁1111与绝缘壁122贴合，限位壁1111相对于顶盖111靠近外壳主体21，且限位壁1111与第一环片121抵接，ptc片112和爆破片113均位于限位壁1111内，且ptc片112的外周面和爆破片113的外周面均与限位壁1111抵接。在装配顶盖111、ptc片112与爆破片113时，限位壁1111起到了装配限位的作用，无需使用治具限位装配，简化了装配工艺，提升了装配效率，有利于提升生产效率，有利于满足市场与客户需求。
47.在本实施例中，限位壁1111可以由顶盖111冲压拉伸成型，顶盖111与限位壁1111一体成型，顶盖111与限位壁1111连接紧密，结构强度高。
48.在其它实施例中，限位壁也可通过焊接的方式连接在顶盖上。
49.限位壁1111为直管状，便于制作，相应的，ptc片112的外周面和爆破片113的外周面均为圆柱形，便于制作。
50.在本实施例中，顶盖111、ptc片112和爆破片113通过焊接的方式连接成顶盖组件11这一整体部件，焊接为常规方式，便于制作。
51.顶盖111优选不锈钢材质，不锈钢坚固耐用，或者也可使用其它五金材质，价格相对便宜，有利于降低成本。
52.请参见图2及图6，顶盖111上设置有通孔1112，密封圈12上设置有填充至通孔1112的凸起1231，所有通孔1112内均设置凸起1231。在注塑时，塑胶流入通孔1112内形成凸起1231，通孔1112与凸起1231的配合提升了密封圈12与顶盖111的粘合力。
53.通孔1112数量大于1个，在本实施例中优选设置6个通孔1112，6个通孔1112环绕于顶盖111的边沿，进一步提升密封圈12与顶盖111的粘合力。
54.在本实施例中，通孔1112为圆形，圆形较为常规，便于制作。
55.在其它实施例中，通孔也可为方形、椭圆形或者星型等其它异形。
56.在其它实施例中，顶盖和限位壁上可以均设置通孔，密封圈上设置有填充至通孔的凸起，所有通孔内均设置凸起，在密封圈的轴向和径向上均通过凸起与通孔的配合与顶盖组件连接紧密，进一步提升了密封圈与顶盖组件的粘合力。
57.请参见图1及图2，顶盖111朝远离外壳2内的方向形成凸台1113，凸台1113通过冲压拉伸的方式形成，凸台1113突出于封口部24，以便于凸台1113与用电设备连接。
58.凸台1113上可以设置有排气孔1114，当电池内部气压较大时，排气孔1114能够将电池内部的气体排出，使用安全。
59.在本实施例中，排气孔1114设置为方形，方形面积大，排气效果更好。
60.在其它实施例中，排气孔也可为圆形、椭圆形或者星型等其它异形,排气孔外露，其形状可以作为产品的特殊标识，提升辨识度。
61.辊槽22包括限位环片221、支撑环片222和管状的支撑壁223，限位环片221与支撑环片222相对且平行设置，支撑壁223连接在二者之间，以使得限位环片221和支撑环片222之间存在空隙，限位环片221的外边沿与外壳主体21的开口边沿连接，支撑环片222的外边沿与限位部23的一端连接，支撑环片222与第一环片121抵接。限位环片221对外壳主体21内的部件起到限位的作用，能够防止外壳主体21内的部件上下移动，支撑环片222对盖帽1起到支撑的作用，能够防止盖帽1向靠近外壳主体21内部的方向移动。
62.在本实施例中，在外壳主体21的轴截面上，辊槽22整体呈u形，该形状为常规设置，便于制作。
63.在其它实施例中，也可不设置支撑壁，限位环片的内边沿与支撑环片的内边沿连接，在外壳主体的轴截面上，辊槽整体呈v形，节约材料，有利于降低成本。
64.在外壳主体21的径向、且朝外壳主体21内的方向上，第一环片121突出于支撑环片222，第一环片121起到绝缘的作用，避免爆破片113与第一环片121直接接触。
65.请参见图7及图8，第一环片121上朝向外壳主体21的一面设置有骨位凸起1211，骨位凸起1211为环绕于第一环片121的环形，骨位凸起1211挤压于第一环片121和辊槽22之间。骨位凸起1211与辊槽22过盈配合，进一步提升了第一环片121和辊槽22的密闭性，进一步防止电池漏液。
66.在其它实施例中，骨位凸起也可设置为圆点状，第一环片上设置有多个骨位凸起，多个骨位凸起环绕于第一环片，节约材料，有利于降低成本。
67.外壳2优选不锈钢材质，不锈钢坚固耐用，或者外壳2也可为其它五金材质，价格相对便宜，有利于降低成本。
68.外壳主体21通过深冲拉伸成型，其侧壁垂直于其封口端端面，在外壳主体21的轴截面上，外壳主体21呈u形，其封口端与侧壁的连接处为弧面，能够防止在使用该电池时被划伤，提升使用感。
69.密封圈12材质可优选pp(聚丙烯)、pi(聚酰亚胺)或ps(聚苯乙烯)等塑胶材质中任一种。
70.密封圈12熔点优选100℃～500℃之间，当电池内部温度升高时(一般不超过100℃)，密封圈12不会熔断，电池各部件能够密封连接，能够防止漏液，使用安全。
71.请参见图9，该密闭性强的圆柱电池还包括电芯3，电芯3位于外壳主体21内，电芯3用于储存电能。电芯3为叠片式或卷绕式。卷绕式的电芯3电焊容易，便于生产控制；叠片式的电芯3能量密度高，且体积灵活，便于组装。
72.电芯3上设置有第一极耳31和第二极耳32，第一极耳31将电芯3与凹陷部1132焊接导通，第二极耳32将电芯3与外壳主体21的封口端焊接导通。焊接方式可为点底电阻焊，双针电阻焊，或激光焊等。
73.电芯3的两端部均设置有绝缘片33，两个绝缘片33上均设置有开孔331，第一极耳
31穿过其中一处开孔331与凹陷部1132连接，第二极耳32穿过另一处开孔331与外壳主体21的封口端连接。
74.绝缘片33材质可优选pp(聚丙烯)、pi(聚酰亚胺)或ps(聚苯乙烯)等塑胶材质中任一种。
75.请参见图10，本实用新型第二实施例提供一种密闭性强的圆柱电池，其外壳4、密封圈5、电芯6、第一极耳61、第二极耳(图中未示出)及绝缘片62的结构与上述第一实施例相同，此处不再赘述，与之不同的是，ptc片71的外周面和爆破片72的外周面均与绝缘壁53贴合，顶盖73与第二环片52抵接，爆破片72与第一环片71抵接，在注塑成型时，注胶包裹于ptc片71的外周面和爆破片72的外周面形成绝缘壁53，绝缘壁53与ptc片71的外周面和爆破片72的外周面无装配间隙，有利于提升密闭性。
76.顶盖73的外周面、ptc片71的外周面和爆破片72的外周面三者平齐，三者之间的间隙更少，在注塑成型时填充注胶更方便。
77.在本实用新型第一实施例及第二实施例提供的密闭性强的圆柱电池中，在组装时，先将顶盖、ptc片以及爆破片组装成顶盖组件这一整体部件，再将顶盖组件与支撑环片连接，其次向外壳主体内滴入电解液，最后卷压限位部使其向内弯折形成封口部，封口部与第二环片过盈挤压，封口部与第二环片形成既能密封又能绝缘的扣合结构。
78.综上，虽然本实用新型已以上述实施例揭露如上，但上述实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

技术特征：
1.一种密闭性强的圆柱电池，其特征在于：包括盖帽和外壳；所述盖帽包括顶盖组件和密封圈，所述顶盖组件包括顶盖、ptc片和爆破片，所述ptc片焊接于所述顶盖和所述爆破片之间，所述爆破片相对于所述顶盖靠近所述外壳内；所述密封圈和所述顶盖组件为模内注塑一体成型，所述密封圈包括第一环片、管状的绝缘壁和第二环片，所述绝缘壁的两端分别与所述第一环片的外边沿和所述第二环片的外边沿连接，所述第一环片相对于所述第二环片靠近所述外壳内，在所述外壳的轴向上，所述第二环片覆盖于所述顶盖的边沿，所述第一环片覆盖于所述爆破片的边沿，所述顶盖的外周面与所述绝缘壁贴合；所述外壳包括筒状的外壳主体、环形的辊槽、管状的限位部和环状的封口部，所述外壳主体、所述辊槽、所述限位部和所述封口部沿所述外壳的轴向依次连接，所述辊槽相对于所述外壳主体和所述限位部均呈内凹状，所述第一环片抵接于所述辊槽，所述绝缘壁与所述限位部相贴合，所述封口部覆盖于所述第二环片。2.根据权利要求1所述的密闭性强的圆柱电池，其特征在于：所述ptc片的外周面和所述爆破片的外周面均与所述绝缘壁贴合。3.根据权利要求2所述的密闭性强的圆柱电池，其特征在于：所述顶盖的外周面、所述ptc片的外周面和所述爆破片的外周面三者平齐。4.根据权利要求1所述的密闭性强的圆柱电池，其特征在于：所述顶盖上设置有管状的限位壁，所述限位壁与所述绝缘壁贴合，所述限位壁相对于所述顶盖靠近所述外壳主体，且所述限位壁与所述第一环片抵接，所述ptc片和所述爆破片均位于所述限位壁内，且所述ptc片的外周面和所述爆破片的外周面均与所述限位壁抵接。5.根据权利要求4所述的密闭性强的圆柱电池，其特征在于：所述限位壁为直管状。6.根据权利要求1所述的密闭性强的圆柱电池，其特征在于：所述顶盖设置有通孔，所述密封圈上设置有填充至所述通孔的凸起，所有所述通孔内均设置所述凸起。7.根据权利要求1所述的密闭性强的圆柱电池，其特征在于：所述辊槽包括限位环片、支撑环片和管状的支撑壁，所述限位环片与所述支撑环片相对且平行设置，所述支撑壁连接在二者之间，所述限位环片的外边沿与所述外壳主体的开口边沿连接，所述支撑环片的外边沿与所述限位部的一端连接，所述支撑环片与所述第一环片抵接。8.根据权利要求7所述的密闭性强的圆柱电池，其特征在于：在所述外壳主体的径向、且朝所述外壳主体内的方向上，所述第一环片突出于所述支撑环片。9.根据权利要求1所述的密闭性强的圆柱电池，其特征在于：所述第一环片上朝向所述外壳主体的一面设置有骨位凸起，所述骨位凸起为环绕于所述第一环片的环形，所述骨位凸起挤压于所述第一环片和所述辊槽之间。10.根据权利要求1所述的密闭性强的圆柱电池，其特征在于：所述密闭性强的圆柱电池还包括电芯，所述电芯位于所述外壳主体内，所述电芯为叠片式或卷绕式。

技术总结
本实用新型提供一种密闭性强的圆柱电池，包括盖帽和外壳，盖帽包括顶盖组件和密封圈，顶盖组件包括顶盖、PTC片和爆破片，PTC片焊接于顶盖和爆破片之间，密封圈和顶盖组件为模内注塑一体成型，二者之间无装配间隙。密封圈包括第一环片、管状的绝缘壁和第二环片，第二环片覆盖于顶盖的边沿，第一环片覆盖于爆破片的边沿，顶盖的外周面与绝缘壁贴合，顶盖组件的四周边沿被密封圈包覆，二者之间的密闭性强。外壳包括筒状的外壳主体、环形的辊槽、管状的限位部和环状的封口部，第一环片抵接于辊槽，绝缘壁与限位部贴合，封口部覆盖于第二环片，辊槽、限位部及封口部包覆于密封圈的四周边沿，电池的密闭性强，电池不易漏液，使用安全。使用安全。使用安全。


技术研发人员：周攀 陈航
受保护的技术使用者：路华置富电子（深圳）有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/9/3