壳体、二次电池和用电装置的制作方法

1.本技术涉及储能器件技术领域，特别是涉及一种壳体、二次电池和用电装置。


背景技术：

2.目前，现有的二次电池的壳体主要以铝壳、钢壳以及pe
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pp复合膜等不透明材料为壳体。壳体通常采用焊接工艺进行固定，由于壳壁较薄，要有足够的熔融材料填充配合焊缝，对配合焊缝的兼容度较低，产品制程易出现不良，且焊缝高度会一定程度上影响二次电池的空间利用率，导致电池容量降低。
3.因此，亟需提供一种新的壳体、二次电池和用电装置。


技术实现要素：

4.本技术的主要目的是提供一种便于焊接且可以提高电池容量的壳体和二次电池。
5.为实现上述目的，本技术提出的壳体，应用于二次电池，所述壳体由金属片弯折形成，所述壳体具有多个侧壁，多个所述侧壁围合形成容纳腔以及与容纳腔连通的相对设置的两个开口，所述金属片具有弯折后待连接的两个端部，所述两个端部之间形成有对接缝隙，所述壳体设有覆盖所述缝隙的补强件，所述补强件与两个所述端部的外表面焊接连接。
6.可选地，所述缝隙形成在所述壳体多个侧壁中所占面积最小的其中一个侧壁。
7.可选地，沿两个所述端部相互靠近的方向，所述缝隙的尺寸小于等于1mm。
8.可选地，所述补强件边缘超出所述缝隙对应边缘的尺寸为0.1～1mm。
9.可选地，所述补强件与两个端部在焊接处形成有连续的焊缝，沿两个所述端部相互靠近的方向，所述焊缝的尺寸为0.1～0.5mm。
10.可选地，所述补强件的厚度为30
‑
150μm。
11.可选地，所述金属片和补强件的材质均为钢材。
12.本技术还提出一种二次电池，所述二次电池包括电芯、盖体和上述的壳体，所述电芯置于所述壳体的容纳腔内；所述盖体包括第一盖体和第二盖体，所述第一盖体和第二盖体分别覆盖所述壳体的两个开口，将电芯封装在壳体中。
13.可选地，所述盖体的材质为钢材。
14.可选地，第一盖体和/或第二盖体设有朝向所述容纳腔方向延伸的凸起部。
15.可选地，所述第一盖体和/或第二盖体与所述壳体焊接连接。
16.本技术还提出一种用电装置，该用电装置包括上述的二次电池。
17.本技术技术方案的通过补强件密封两个端部之间的缝隙，补强件与两个端部的外表面焊接连接，有效避免了壳体与缝隙之间焊接不良的现象，提升了壳体的密封性及制程稳定性。
附图说明
18.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，下面将对实施例
或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
19.图1为本技术一实施例中二次电池的爆炸结构示意图；
20.图2为图1所示二次电池的结构示意图；
21.图3为本技术一实施例中壳体的结构示意图；
22.图4为图3所示壳体的侧视图；
23.图5为a处的放大示意图；
24.图6为第二盖体的侧视图。
25.附图标号说明：
26.10、二次电池；100、壳体；110、第一侧壁；120、第二侧壁；130、开口；140、补强件；210、第一盖体；211、端子组件；212、注液孔；220、第二盖体、221、主体部；222、凸起部
27.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
28.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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。
29.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
30.同时，全文中出现的“和/或”或“且/或”的含义为，包括三个方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。
31.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
32.参照图1和图2，本技术实施例提供了一种二次电池10，其包括壳体100、容纳于壳体100中的电芯(图中未示出)和覆盖壳体100开口的盖体。
33.电芯包括电极组件，本实施例的电极组件可通过将第一极片、第二极片以及隔膜一同卷绕或叠片形成，其中，隔膜是介于第一极片和第二极片之间的绝缘体。在本实施例中，示例性地以第一极片为正极片，第二极片为负极片。同样地，在其它的实施例中，第一极片还可以为负极片，而第二极片为正极片。
34.如图3所示，本技术实施例的壳体100由金属片弯折形成，其为具有多个侧壁的筒状结构，在本实施例中侧壁的数量为四个，在此对侧壁的数量不做限定。在本实施例中，多个侧壁具体可以包括两个面积最小的第一侧壁110和两个面积最大的第二侧壁120，两个第
一侧壁110之间相对设置且互相平行，两个第二侧壁120分别位于两个第一侧壁110之间且垂直于两个第一侧壁110，第一侧壁110和第二侧壁120可为平面状，在本技术其它实施例中，第一侧壁110和第二侧壁120的数量不做限定，且可为任意合适的形状。多个侧壁共同围合形成容纳腔以及与容纳腔连通的相对设置的两个开口130，在本实施例中具体为两个第一侧壁110和两个第二侧壁120共同围合形成容纳电芯的容纳腔以及与容纳腔连通的相对设置的两个开口130。
35.为了描述方便，将图3所示的y方向称为壳体100的宽度方向，该宽度方向y为两个第一侧壁110相对设置的方向，即两个第一侧壁110沿宽度方向y相对设置，并将图3所示的z方向称为厚度方向z，该厚度方向z为两个第二侧壁120相对设置的方向，即两个第二侧壁120沿厚度方向z相对设置；同时将图1所示的x方向称为长度方向，该长度方向x为与厚度方向z和宽度方向y垂直的方向，即两个开口130沿长度方向x相对设置。
36.金属片弯折后具有待连接的两个端部，具体可为起始端部和收尾端部，起始端部和收尾端部之间形成对接缝隙，如图3所示，本技术实施例的缝隙沿两个开口130方向延伸，即沿长度方向x延伸。如图3至图5所示，为了密封上述缝隙和实现两个端部的连接，壳体100还设有补强件140，补强件140与起始端部和收尾端部的外表面焊接连接，焊接方式可为激光焊接或超声波焊接，在此不做限定。可以理解的，通过补强件140密封缝隙的方式实现两个端部的连接，可以有效避免壳体100与缝隙之间焊接不良的现象，提升壳体100的密封性及制程稳定性。
37.如图3至图5所示，为了进一步提高壳体100的焊接良率，缝隙形成在壳体100的其中一个第一侧壁110上。可以理解的，在面积最小的第一侧壁110上进行焊接补强件140，不占用壳体100厚度方向z上的空间，提高二次电池10空间利用率，以获得较高的电池容量。
38.在一些可选地实施例中，沿两个端部相互靠近的方向，缝隙的尺寸小于等于1mm，可以理解的，当缝隙过大时，焊接时的存在熔融金属通过缝隙漏入壳体100内部损伤电芯的风险，因此应当保证缝隙的尺寸尽可能的小。需要说明的是，缝隙的位置可以形成在壳体100侧壁的正中间位置，以便于壳体100后续的开口130密封。
39.在一些可选地实施例中，为了保证补强件140不会翘起对外部电子元件有干涉，补强件140的边缘超出缝隙对应边缘的尺寸具体可为0.1～1mm，包括0.1mm、1mm两个端值，可选为0.1～0.3mm之间的任意数值，进一步可选为0.2mm。可以理解的，补强件140的边缘超出缝隙对应边缘的尺寸小于0.1mm，对于焊接对光要求更高，有无法有效密封的风险，且两个端部与补强件140之间的有效连接面积过窄，会影响壳体100与补强件140间的连接强度；如补强件140的边缘超出缝隙对应边缘的尺寸大于1mm，则补强件140与所在的壳体100侧壁存在配合缝，不利于壳体100后续的开口130密封，且悬空的补强片有翘起划伤外部电子元件和内部电芯的风险。
40.补强件140与两个端部在焊接处形成有连续的焊缝，在一些可选地实施例中，为了保证焊接强度，同时降低在壳体100上的密封焊接对二次电池10整体结构的影响，沿起始端部和收尾端部相互靠近的方向，焊缝的尺寸具体可为0.1～0.5mm之间的任意数值，包括0.1mm、0.5mm两个端值，可选为0.15～0.25mm之间的任意数值，进一步可选为0.2mm。可以理解的，如焊缝宽度小于0.1mm，焊接强度不能满足要求；如焊缝宽度大于0.5mm，需要更高的焊接输入能量，能量过高可能会使壳体100受热形变，影响二次电池10的外观及空间利用
率。
41.在一些可选地实施例中，为了保证补强件140对壳体100的密封性，同时避免影响壳体100后续的开口130密封，补强件140的厚度具体可为30
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150μm之间的任意数值，包括30μm、150μm两个端值，可选为50
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120μm之间的任意数值，进一步可选为90μm。
42.在一些可选地实施例中，本技术实施例提供的金属片的材质可以采用钢材，具体可选自不锈钢、镀镍钢中的至少一种，即壳体100为钢壳。可以理解的，钢壳作为电芯的封装具有材质硬、抗冲击性能好、容易焊接等优点。为了便于焊接和保证密封稳定性，补强件140可以采用和金属片相同的钢材。补强件140于水平面上的投影可以是大致呈长方形状，补强件140的形状较为规则而便于成型制造，同时又尽可能的缩小体积以降低对二次电池10空间的占用。当然，在其它的实施例中，该补强件140于水平面上投影也可以是大致呈椭圆形或其它形状，具体的可以根据需要进行适应性设置，本技术对补强件140的具体形状不做限定，只要其能够起到密封缝隙的作用即可。
43.在一些可选地实施例中，由于壳体100整体为钢材，为了进一步提高二次电池10的容量并保证拉伸强度，有效解决二次电池10厚度方向增加后的壳体100拉伸成品率低问题，可选地，金属片的壁厚具体可以为30～100μm之间的任意数值，包括30μm、100μm两个端值，可选为40μm至90μm至之间的任意数值，进一步可选为60μm或70μm。
44.本技术实施例提供的盖体用于连接在壳体100开口130处，在本实施例中，当壳体100为两个开口130，示例性地，盖体的数量为两个，分别为第一盖体210和第二盖体220，第一盖体210和第二盖体220分别覆盖壳体100的两个开口130，从而将电芯封装在壳体100中。可以理解的，盖体的数量应与壳体100的开口130数量相同。
45.在一些可选地实施例中，第一盖体210和第二盖体220采用金属材料制成，例如可以选择与壳体100材料相同的钢材，具体可选自不锈钢、镀镍钢中的至少一种，从而提高二次电池10的机械强度。
46.在一些可选地实施例中，为了进一步提高二次电池10的容量并保证拉伸强度，可选地，第一盖体210和第二盖体220的壁厚具体可以为50～500μm之间的任意数值，包括50μm、500μm两个端值，可选为200μm至400μm至之间的任意数值，进一步可选为250μm或300μm。
47.在一些可选地实施例中，第一盖体210和/或第二盖体220与壳体100之间通过焊接连接。焊接方式可为激光焊接或超声波焊接，在此不做限定。为了准确定位盖体与壳体100之间的连接，方便装配，降低加工精度要求，第一盖体210和/或第二盖体220设有朝向容纳腔方向延伸的凸起部222，具体地，如图6所示，以第二盖体220为例，其包括主体部221和凸起部222，凸起部222相对于主体部221朝向壳体100容纳腔方向的方向延伸。
48.主体部221与壳体100相接处采用焊接连接。焊接方式可为激光焊接或超声波焊接，在此不做限定。为了进一步提高盖体与壳体100之间的配合及密封良率，在一些可选地实施例中，主体部221在宽度方向y上的尺寸超出壳体100在宽度方向y上的尺寸。
49.凸起部222的尺寸和形状与壳体100开口130的尺寸和形状相配合，以便嵌入开口130与壳体100密封连接。可选地，凸起部222的延伸高度具体可为30～400μm，包括30μm、400μm两个端值，可选为100μm至300μm至之间的任意数值，进一步可选为150μm或200μm。
50.在本实施例中，示例性地，以第一盖体210为顶盖组件，与第一盖体210相对设置的第二盖体220为底板。同样地，在其它的实施例中，第一盖体210还可以为底板，而第二盖体
220为顶盖组件。
51.以第一盖体210为顶盖组件为例，在一些可选地实施例中，第一盖体210还可以包括端子组件211和注液孔212。
52.在一些可选地实施例中，如图2所示，壳体100可以与电芯的负极片电连接，从而带上负电，即壳体100可以为负极端子，那么第一盖体210上的端子组件211可以只包括正极端子。可以理解的，壳体100带负电时，可以降低壳体100腐蚀的风险。
53.在一些可选地实施例中，端子组件211包括第一端子和第二端子，示例性地，以第一端子为正极端子，第二端子为负极端子。同样地，在其它的实施例中，第一端子还可以为负极端子，而第二端子为正极端子。正极端子与电芯的正极片进行电耦接，负极端子与电芯的负极片进行电耦接，从而实现电芯与外部的电连接。
54.注液孔212按照预定尺寸形成在第一盖体210上，以便在第一盖体210覆盖到壳体100的开口130处并与壳体100密封连接后，能够通过注液孔212向壳体100的容纳腔中注入电解液。
55.在一些可选地实施例中，第一盖体210还包括注液孔密封组件，用于对注液孔212进行密封。注液孔密封组件的形状和尺寸与注液孔212的形状尺寸相配合，以便覆盖注液孔212，保证密封的可靠性。注液孔密封组件可以为一体成型组件或复合组件，在此不做限定。注液孔密封组件可与注液孔212卡接，在一些可选地实施例中，当注液孔密封组件远离注液孔212的一端与注液孔212周边的第一盖体210相搭接时，其在搭接处还可通过气密密封方式与第一盖体210的外部表面连接，从而进一步提高对注液孔212的密封性。
56.本技术还提供一种用电装置，本技术实施例描述的二次电池10适用于各种使用二次电池10的装置，例如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等。
57.综上所述，本技术技术方案壳体100设有密封两个端部之间缝隙的补强件140，补强件140与两个端部的外表面焊接连接，有效避免了壳体100与缝隙之间焊接不良的现象，提升了壳体100的密封性及制程稳定性。
58.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。