CN212277317U - 一种微型扣式电池密封与防爆结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微型扣式电池密封与防爆结构，包括上端敞口的壳体，所述壳体的侧壁向内折弯并形成支撑部，所述支撑部的上端形成密封组件安装区，所述密封组件安装区内设有密封组件，所述密封组件包括支撑环、密封圈和上盖体，所述支撑环的下端与所述支撑部接触，所述密封圈设置在所述支撑环上表面，所述密封圈上设有开口向内的环形凹槽，所述上盖体的边沿卡设在所述环形凹槽内，所述壳体的上端敞口端向内折弯并形成用于压紧所述密封组件的压紧部。本发明微型扣式电池密封与防爆结构，结构紧凑、占用空间小、密封效果好且具有防爆效果，安全系数高。

Description

一种微型扣式电池密封与防爆结构

技术领域

发明涉及一种微型扣式电池，特别涉及一种微型扣式电池密封与防爆结构。

背景技术

随着微电子技术不断发展，5G的到来，小型化电子设备日益增多，例如蓝牙耳机、无线微型摄像头等、智能眼镜等，由于设备本身体积小，因此，其内部用于安装元器件的空间较小，因此，在电池容量一定的情况下需要尽量的减小电池体积、或在体积一定的情况下尽可能的增大电池容量；而应用于上述小型化设备体积小，采用的是微型扣式电池，体积较小，其通常为锂电池。锂电池内部采用螺旋绕制结构，用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由钴酸锂(或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等)及铝箔组成的电流收集极，负极由石墨化碳材料和铜箔组成的电流收集极组成。现有电池密封结构占用空间大，密度空间上升空间小，造成同等体积下容量低、或同等容量下体积大。

且传统的微型电池无防爆功能，当内部压力过高时具有一定的安全隐患。

实用新型内容

【1】要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种密封稳定、占用空间小且具有防爆功能的微型扣式电池密封与防爆结构。

【2】解决问题的技术方案

本发明提供一种微型扣式电池密封与防爆结构，其包括上端敞口的壳体1，所述壳体1的侧壁向内折弯并形成支撑部101，所述支撑部的上端形成密封组件安装区，所述密封组件安装区内设有密封组件，所述密封组件包括支撑环2、密封圈3和上盖体4，所述支撑环2的下端与所述支撑部 101接触，所述密封圈3设置在所述支撑环2上表面，所述密封圈上设有开口向内的环形凹槽，所述上盖体的边沿卡设在所述环形凹槽内，所述壳体的上端敞口端向内折弯并形成用于压紧所述密封组件的压紧部11。

进一步的，所述密封圈3的下端内壁向下延伸并形成与所述支撑环的内壁贴合的限位部31。

进一步的，所述支撑环2由金属制成。

进一步的，所述支撑环2由316不锈钢制成。

进一步的，所述支撑环的径向宽度L2大于等于0.6mm且小于等于 1.2mm，所述支撑环的厚度大于等于0.12mm且小于等于0.25mm。

进一步的，所述支撑部的凸起高度L1大于等于0.1mm且小于等于 0.4mm。

进一步的，所述密封组件还包括设置在所述上盖体4下端的下盖体5，所述下盖体5的边沿卡设在所述环形凹槽内，所述下盖体向下凸起并形成变形结构，所述上盖体上开设有用于在所述变形结构受压变形并上凸时排出位于所述上盖体和所述下盖体之间的气体的排气口41。

进一步的，所述下盖体上变形结构的凸起高度大于等于0.3mm且小于等于0.7mm。

进一步的，所述上盖体的上表面和/或下表面开设有环形凹槽并形成防爆线。

进一步的，所述上盖体和/或所述下盖体的上表面和/或下表面开设有环形凹槽并形成防爆线。

进一步的，位于防爆线上的上盖体或下盖体的厚度大于等于0.03mm且小于等于0.05mm。

【3】有益效果

本发明微型扣式电池密封与防爆结构，通过设置支撑环，提高对密封圈的刚性支撑，从而提高整体密封性，降低了密封结构的占用空间，在体积一定时提高电池容量或在容量一定时降低体积；设置下盖体，受压时反转变形，增大内部空间，避免爆炸；设置防爆线，当压力超过一定值时撕裂，避免爆炸；本发明微型扣式电池密封与防爆结构，结构紧凑、占用空间小、密封效果好且具有防爆效果，安全系数高。

附图说明

图1为本发明微型扣式电池密封与防爆结构的实施例一的结构示意图；

图2为图1中A部放大图；

图3为本发明微型扣式电池密封与防爆结构的实施例二的结构示意图；

图4为图3中B部放大图；

图5为本发明微型扣式电池密封与防爆结构的实施例三的结构示意图；

图6为本发明微型扣式电池密封与防爆结构的实施例三的下壳体反弹变形的结构示意图；

图7为图5中C部放大图；

图8为本发明微型扣式电池密封与防爆结构的实施例四的结构示意图；

图9为本发明微型扣式电池密封与防爆结构的实施例四的下壳体反弹变形的结构示意图；

图10为图8中D部放大图；

图11为本发明微型扣式电池密封与防爆结构的实施例五的结构示意图；

图12为本发明微型扣式电池密封与防爆结构的实施例五的下壳体反弹变形的结构示意图；

图13为图11中E部放大图；

图14为本发明微型扣式电池密封与防爆结构的支撑部的另一结构示意图；

图15为图14中F部放大图；

具体实施方式

下面结合附图，详细介绍发明实施例。

参阅图1至图15，本发明提供一种微型扣式电池密封与防爆结构，其包括上端敞口的壳体1，该壳体为圆筒形结构，壳体1的侧壁向内折弯并形成支撑部101，支撑部的凸起高度L1(朝向壳体轴线方向)大于等于0.1mm 且小于等于0.4mm，支撑部的上端形成密封组件安装区，在密封组件安装区内设有密封组件，支撑部与密封组件的下端接触，用于对密封组件进行轴向限位，本申请中的密封组件包括支撑环2、密封圈3和上盖体4，支撑环2由金属材料制成，优选的，该支撑环2由316不锈钢制成，支撑环整体为圆环形，其径向宽度L2大于等于0.6mm且小于等于1.2mm，厚度大于等于0.12mm且小于等于0.25mm，支撑环2的下端与支撑部101接触，支撑部对支撑环起到支撑的作用，密封圈3设置在支撑环2上表面，该密封圈有橡胶制成，在密封圈内壁设有开口向内(朝向壳体轴线)的环形凹槽，该环形凹槽由密封圈的上端的圆筒形结构受壳体卷边挤压形成，密封圈3 的下端内壁向下延伸并形成限位部31，该限位部的外壁贴合于支撑环的内壁；上盖体整体为圆形，其边沿卡设在环形凹槽内，壳体的上端敞口端向内折弯并形成压紧部11，该压紧部能压紧密封组件，使内部的密封圈形成过盈配合，从而实现固定及提高密封性；在压紧后，受力的影响，密封圈下端的限位部31贴合压紧支撑环的内壁，起到径向限位的作用，避免密封圈受力产生较大变形而影响密封效果；为了使其具有防爆效果，在上盖体的上表面或下表面或同时在上表面和下表面开设有环形凹槽41，该环形凹槽形成防爆线，由于上盖体的厚度较小，因此，在实际生产加工时，该环形凹槽为通过刀具在上盖体表面的刻线，位于该环形凹槽上的盖体的厚度大于等于0.04mm且小于等于0.06mm，当内部压力超过承受值时，上盖体沿刻线撕裂并使内部压力释放。为了进一步提高防爆效果，本申请中的密封组件还包括设置在上盖体4下端的下盖体5，该下盖体整体也为圆形，下盖体5的边沿卡设在环形凹槽内，其边沿贴合于上盖体边沿下表面，下盖体向下凸起并形成变形结构，本申请中的变形结构的凸起高度大于等于 0.3mm且小于等于0.7mm，优选的为0.5mm，为了提高反弹效果，该变形结构为一个弧形凸起，同时在上盖体上开设有排气口41，该排气口为多个且周向均布，在变形结构受压超过阈值后会变形并上凸(反弹)，由于下盖体和上盖体之间存在间隙，当变形结构上凸时，该间隙变小，而排气口41能在间隙减小时将多余的空气排出；为了提高防爆效果，本申请中，在下盖体的上表面或下表面或同时在上表面或下表面开设有环形凹槽501并形成防爆线，同上，由于下盖体的厚度较小，因此，在实际生产加工时，该环形凹槽为通过刀具在下盖体表面的刻线，位于该环形凹槽上的盖体的厚度大于等于0.04mm且小于等于0.06mm，当内部压力超过承受值时，上盖体沿刻线撕裂并使内部压力释放，起到防爆功能。

上述密封圈具有在支撑环上表面与上盖体(或下盖体)下表面之间的第一密封部、在包边与上盖体上表面之间的第二密封部33、及连接在第一密封部与第二密封部之间的第三密封部32，第一密封部和第二密封部为轴向(端面)密封，第三密封部位于壳体内壁与上盖体或下盖的边沿之间，为径向密封，第一密封部、第二密封部和第三密封部的厚度为0.15mm-0.25mm，位于第一密封部端部的限位部的径向厚度为 0.15mm-0.25mm。

本申请中的壳体、上盖体、下盖体的厚度大于等于0.12mm且小于等于 0.2mm。

为了避免压紧部成型时弹性变形而影响固定精度和效果，壳体做回火处理，以消除内应力。

以下对各实施例进行详细说明。

实施例一，参阅图1和图2，在本实施例中，包括上端敞口的壳体1，壳体1的侧壁向内折弯并形成支撑部101，支撑部的上端形成密封组件安装区，该安装区的内径略大于壳体下端的主体的内径，支承部的上端设置有支撑环2，在支撑环的上端设有密封圈，密封圈3的下端内壁向下延伸并形成与支撑环的内壁贴合的限位部31，包边在对密封组件压紧固定时，该限位部能贴合压紧支撑环的内壁，避免受拉变形而影响密封效果；该实施例为本申请的基础设计。该设计整体密封效果好，且密封组件的空间小，较传统密封结构，采用该结构后的密封组件的空间占用率降低8％-15％，因此在体积一定时提高电池容量，或在容量一定时降低体积。

实施例二，参阅图3和图4，其与实施例一的不同之处在于，在上盖体的上表面或下表面或同时在上表面或下表面设置环形凹槽并形成防爆线，实际生产加工时，该环形凹槽为一刀具刻的凹线，当内部受压超过一定值，该防爆线处撕裂，并使内部气体或液体释放，避免爆炸。

实施例三，参阅图5-图7，其与实施例一的不同之处在于，在上盖的下端设置下盖体，下盖体整体向下凸，以形成变形结构，同时在上盖体上设有一个或多个排气口，当内部压力超过一定值时，下盖体上的变形结构向上凸起(即为反弹)，参阅图6，从而增大电池内部体积，避免爆炸。

实施例四，参阅图8-图10，其与实施例三的不同之处在于，在下盖体的上端或下端或同时在上端或下端设有防爆线501，当内部压力超过一定值时，下盖体向上凸，而后沿该防爆线撕裂，上壳体挡住下壳体，避免其飞出，内部气体或液体从上壳体侧壁的排气口排出，避免爆炸。

实施例五，参阅图11-图13，其与实施例三的不同之处在于，在上盖体上设置有防爆线401，当内部压力超过一定值时，下盖体上凸变形并顶住上盖体，当上盖体受力超过一定值时，上盖体沿防爆线撕裂，减小压力对下盖体的载荷，提高安全性，避免爆炸。

实施例六，参阅图14-15，其与上述所有实施例不同之处在于壳体上的支撑部，本实施例中的支撑部挤压形成凸起，因此，在壳体外形成一个环形的凹槽，支撑部上端的密封件安装区与支撑部下端的电池组件安装区的内径相同。

本申请中，下盖体变形反转(由向下凸变成向上凸)的压力为0.1MPa -0.13MPa，下盖体或上盖体上的防爆线撕裂(防爆)的压力为0.2MPa -0.23MPa。

本发明微型扣式电池密封与防爆结构，通过设置支撑环，提高对密封圈的刚性支撑，从而提高整体密封性，降低了密封结构的占用空间，在体积一定时提高电池容量或在容量一定时降低体积；设置下盖体，受压时反转变形，增大内部空间，避免爆炸；设置防爆线，当压力超过一定值时撕裂，避免爆炸；本发明微型扣式电池密封与防爆结构，结构紧凑、占用空间小、密封效果好且具有防爆效果，安全系数高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种微型扣式电池密封与防爆结构，其特征在于：包括上端敞口的壳体，所述壳体的侧壁向内折弯并形成支撑部，所述支撑部的上端形成密封组件安装区，所述密封组件安装区内设有密封组件，所述密封组件包括支撑环、密封圈和上盖体，所述支撑环的下端与所述支撑部接触，所述密封圈设置在所述支撑环上表面，所述密封圈上设有开口向内的环形凹槽，所述上盖体的边沿卡设在所述环形凹槽内，所述壳体的上端敞口端向内折弯并形成用于压紧所述密封组件的压紧部。

2.如权利要求1所述的微型扣式电池密封与防爆结构，其特征在于：所述密封圈的下端内壁向下延伸并形成与所述支撑环的内壁贴合的限位部。

3.如权利要求1所述的微型扣式电池密封与防爆结构，其特征在于：所述支撑环由金属制成。

4.如权利要求1所述的微型扣式电池密封与防爆结构，其特征在于：所述密封组件还包括设置在所述上盖体下端的下盖体，所述下盖体的边沿卡设在所述环形凹槽内，所述下盖体向下凸起并形成变形结构，所述上盖体上开设有用于在所述变形结构受压变形并上凸时排出位于所述上盖体和所述下盖体之间的气体的排气口。

5.如权利要求1至3任一项所述的微型扣式电池密封与防爆结构，其特征在于：所述上盖体的上表面和/或下表面开设有环形凹槽并形成防爆线。

6.如权利要求4所述的微型扣式电池密封与防爆结构，其特征在于：所述上盖体和/或所述下盖体的上表面和/或下表面开设有环形凹槽并形成防爆线。

Images