CN114024068A - 电池外壳结构、单体电池、电池模组及电池包 - Google Patents

电池外壳结构、单体电池、电池模组及电池包 Download PDF

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CN114024068A CN202111312669.0A CN202111312669A CN114024068A CN 114024068 A CN114024068 A CN 114024068A CN 202111312669 A CN202111312669 A CN 202111312669A CN 114024068 A CN114024068 A CN 114024068A
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Abstract

本发明提供一种电池外壳结构、单体电池、电池模组及电池包，该电池外壳结构包括沿第一方向相对设置的第一壳体和第二壳体，第一壳体的边缘和第二壳体的边缘分别具有朝向彼此弯折的第一弯折部和第二弯折部，第一弯折部的端面与第二弯折部的端面相接触，且在第一弯折部的端面上形成有定位凸部，定位凸部位于第二弯折部的内侧；定位凸部设置在靠近第二弯折部弯折的位置处。本发明实施例不仅可以提高焊接位置的强度，使之达到或接近壳体的强度，从而可以提高电池外壳结构的整体强度，而且可以避免因段差在电芯膨胀时挤压电芯极片而导致的电芯极片应力集中，从而可以提高电池的寿命和安全。

Description

电池外壳结构、单体电池、电池模组及电池包
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体地，涉及一种电池外壳结构、单体电池、电池模组及电池包。
背景技术
在电池领域，单体电池(secondary battery)、电池模组(batterymodule)及电池包(battery pack)通常均设置有外壳，例如，单体电池的外壳用于容置单个或多个电芯(cell)；电池模组的外壳用于容置单个或多个单体电池；电池包的外壳用于容置单个或多个电池模组。以电池模组为例，电池模组通常包含多个单体电池、汇流排、采样线束、外壳等，电池模组的外壳对于电池起到重要保护作用。
现有技术中，为了便于生产组装，电池模组的电池外壳结构通常包括上盖和下壳体，二者围成能够容置单个或多个电池的容置空间，并且上盖和下壳体通过焊接固定在一起。此外，为了便于组装，上盖和下壳体会分别设置有凹凸结构进行配合。
但是，现有的电池外壳结构在实际应用中不可避免地存在以下问题：
其一，现有的电池外壳结构在凹凸结构的配合处的可焊接深度小于外壳的整体壁厚，导致该配合处在焊接后强度较低，是外壳强度最薄弱的位置，从而造成电池外壳结构的整体强度降低；
其二，受到制造和组装公差的影响，上盖和下壳体的内表面会在凹凸结构的配合处产生段差，该段差处的锐边可能会在电芯膨胀时挤压电芯极片，导致电芯极片应力集中，从而降低了电池的寿命和安全。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种电池外壳结构、单体电池、电池模组及电池包，其不仅可以提高电池外壳结构的整体强度，而且可以避免因段差在电芯膨胀时挤压电芯极片而导致的电芯极片应力集中，从而可以提高电池的寿命和安全。
为实现本发明的目的而提供一种电池外壳结构，包括沿第一方向相对设置的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体的边缘和所述第二壳体的边缘分别具有朝向彼此弯折的第一弯折部和第二弯折部，所述第一弯折部的端面与所述第二弯折部的端面相接触，且在所述第一弯折部的端面上形成有定位凸部，所述定位凸部位于所述第二弯折部的内侧；
所述定位凸部设置在靠近所述第二弯折部弯折的位置处。
本发明提供的电池外壳结构，其通过使第一壳体上的第一弯折部的端面与第二壳体上的第二弯折部的端面相接触，可以限定第一壳体和第二壳体的相对位置；同时，通过在上述第一弯折部的端面上形成有定位凸部，该定位凸部位于上述第二弯折部的内侧。由此，可以实现第一壳体和第二壳体的定位和组装导向，从而可以为组装提供方便。而且，位于第二弯折部内侧的定位凸部还可以挡住焊接的激光，防止焊接时激光穿透外壳对电芯产生伤害，降低了焊接的生产不良，提高了生产安全性。此外，通过使上述定位凸部设置在靠近第二弯折部弯折的位置处，可以使定位凸部与第二弯折部的内表面产生的段差靠近第二弯折部的弯折处，以使其远离电芯膨胀区域，保证电芯膨胀区域所对应的外壳内表面没有段差，从而可以避免因段差在电芯膨胀时挤压电芯极片而导致的电芯极片应力集中，进而可以提高电池的寿命和安全。
可选的，所述定位凸部的内表面与所述第一弯折部的内表面构成同一完整的平面。
这样，可以使定位凸部与第一弯折部之间没有段差，从而可以保证在电芯膨胀时不会对电芯极片产生损害。
可选的，所述定位凸部至少完全覆盖所述第二弯折部的内表面。
这样，可以保证容置空间的整个侧壁为一完整的平面，没有段差，从而可以保证在电芯膨胀时不会对电芯极片产生损害。
可选的，所述定位凸部与所述第二弯折部的内表面相接触。
通过使定位凸部与第二弯折部的内表面相接触，可以限定第一壳体和第二壳体的相对位置，从而为二者的组装和定位提供方便。
可选的，所述第一弯折部靠近其端面的位置处设置有增厚部。
通过使所述第一弯折部靠近其端面的位置处设置有增厚部，可以使第一弯折部靠近第二弯折部的弯折处的部分被局部加厚，通常在焊接后，第一弯折部和第二弯折部在焊缝位置(即，第一弯折部的端面与第二弯折部的端面相接触的位置)的强度要低于其他部分的强度，通过上述局部加厚，可以使第一、第二弯折部有足够的可焊接深度，增强其焊缝位置的强度，使之达到或接近其他部分的强度，从而可以最大程度地发挥壳体的整体强度。此外，由于第一弯折部的除增厚部之外的其他部分的外表面相对于上述边缘部分的外表面内凹，而电芯膨胀区域的最大值位于容置空间的中间位置处，该位置对应上述外表面的内凹处，这使得在电芯膨胀时，内凹的外表面可以在电芯的挤压作用下从内凹状态向外凸出变形至外凸状态，这与现有技术中直接外凸相比，外凸的程度会大大减小，从而可以最大限度地减小在相邻两个电池外壳结构之间预留的宽度空间，提高能量密度。
可选的，所述第一弯折部的除所述增厚部之外的其他部分的壁厚等于所述第一壳体的壁厚。
这样，既可以简化第一壳体和第一弯折部的制造流程，又可以提高壁厚均匀性。
可选的，所述第一弯折部的壁厚与所述第一壳体的壁厚相等。
这样，可以简化第一弯折部和第一壳体构成的整体结构，从而可以降低加工难度和成本。
可选的，所述第一壳体和所述第一弯折部由等壁厚的板材弯折而成。
这种通过弯折成型的制造工艺的成本更低，有利于降低零件的成本。
可选的，所述第二壳体的壁厚和所述第二弯折部的壁厚相等；或者，所述第二弯折部的壁厚大于所述第二壳体的壁厚。
通过使第二壳体的壁厚和第二弯折部的壁厚相等，可以简化第二壳体和第二弯折部构成的整体结构，从而可以降低加工难度和成本。通过使第二弯折部的壁厚大于第二壳体的壁厚，可以进一步增大第二弯折部的壁厚，从而可以进一步提高第二弯折部与定位凸部相接触的位置在焊接后的强度，从而可以有效提高电池外壳结构的整体强度。
可选的，所述第二壳体的壁厚和所述第二弯折部的壁厚相等，且所述第二壳体和所述第二弯折部由等壁厚的板材弯折而成。
这种通过弯折成型的制造工艺的成本更低，有利于降低零件的成本。
可选的，所述第一壳体和所述第二壳体组装构成的整体为长方体或正方体；
在所述第一壳体的至少一个侧边边缘上设置有所述第一弯折部，且对应地在所述第二壳体的至少一个侧边边缘上设置有所述第二弯折部，所述第二弯折部的数量与所述第一弯折部的数量相同，且一一对应地设置。
可选的，所述第一弯折部为两个，且分别设置在所述第一壳体相对的其中两个侧边边缘上；所述第二弯折部为两个，且分别设置在所述第二壳体的相对的其中两个侧边边缘上，并分别与两个所述第一弯折部对应设置，所述第一壳体、所述第二壳体、两个所述第一弯折部和两个所述第二弯折部构成两端具有开口的容置空间；所述电池外壳结构还包括两个端盖，两个所述端盖分别设置在所述容置空间的两个所述开口处，用以封闭所述开口；或者，
所述第一弯折部为三个，且分别设置在所述第一壳体的其中三个侧边边缘上；所述第二弯折部为三个，且分别设置在所述第二壳体的其中三个侧边边缘上，并分别与三个所述第一弯折部对应设置，所述第一壳体、所述第二壳体、三个所述第一弯折部和三个所述第二弯折部构成一端具有开口的容置空间；所述电池外壳结构还包括一个端盖，所述端盖设置在所述容置空间的所述开口处，用以封闭所述开口。
作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种单体电池，包括用于容置电芯的第一外壳，所述第一外壳采用本发明实施例提供的上述电池外壳结构。
作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种电池模组，包括用于容置单个或多个所述单体电池的第二外壳，所述第二外壳采用本发明实施例提供的上述电池外壳结构；和/或，所述电池模组采用单个或多个本发明实施例提供的上述单体电池。
作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种电池包，包括用于容置单个或多个所述电池模组的第三外壳，所述第三外壳采用本发明实施例提供的上述电池外壳结构；和/或，所述电池包采用单个或多个本发明实施例提供的上述电池模组。
本发明提供的单体电池、电池模组和电池包的技术方案，不仅可以提高焊接位置的强度，使之达到或接近壳体的强度，从而可以提高电池外壳结构的整体强度，而且可以避免因段差在电芯膨胀时挤压电芯极片而导致的电芯极片应力集中，从而可以提高电池的寿命和安全。
附图说明
图1为一种电池外壳结构的剖面图；
图2为图1中A区域的放大图；
图3A为本发明第一实施例提供的电池外壳结构的分解图；
图3B为图3A中电池外壳结构容置有电池时的分解图；
图4为本发明第一实施例采用的第一壳体和第二壳体的组装图；
图5A为本发明第一实施例采用的第一壳体和第二壳体容置有电池时在Z-Y平面上的剖面图；
图5B为图5A中B区域的放大图；
图5C为图5A中B区域中各个部件的尺寸图；
图6A为本发明第一实施例采用的第二壳体在Z-Y平面上的尺寸图；
图6B为本发明第一实施例提供的电池外壳结构的膨胀间隙与现有技术的对比图；
图7A为本发明第二实施例采用的第一壳体和第二壳体在Z-Y平面上的剖面图；
图7B为图7A中C区域的放大图；
图8A为本发明第三实施例采用的第一壳体和第二壳体在Z-Y平面上的剖面图；
图8B为图8A中D区域的放大图；
图9A为本发明第三实施例采用的第一壳体和第二壳体在Z-Y平面上的剖面图；
图9B为图9A中E区域的放大图；
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的电池外壳结构及电池模组进行详细描述。
图1和图2示出了一种电池外壳结构1’，该电池外壳结构1’
用于容置电池400。图1中的电池400包括多个电芯，即，电池外壳结构1’用于容置由多个电芯构成的单体电池。但是，本发明并不局限于此，在实际应用中，电池400也可以为由单个电芯构成的单体电池，即，电池外壳结构1’用于容置单个电芯；或者，电池400也可以为电池模组，该电池模组至少包括单个或多个单体电池、汇流排、采样线束、外壳等，即，电池外壳结构1’用于容置电池模组；或者，电池400还可以为电池包，该电池包包括单个或多个电池模组、电池管理系统(BDU)/线束、冷却系统等，即，电池外壳结构1’用于容置电池包。
具体地，该电池外壳结构1’包括相对设置的第一壳体100和第二壳体200，且第二壳体200用作上盖位于第一壳体100的上方，且第一壳体100用作下壳体用于承载内部的电池400。第一壳体100的边缘和第二壳体200的边缘分别具有朝向彼此弯折的第一弯折部101和第二弯折部201，具体地，在图1中，第一弯折部101朝上弯折，而第二弯折部201朝下弯折。第一壳体100、第二壳体200、第一弯折部101和第二弯折部201在组装后可以围成用于容置上述电池400的容置空间。如图2所示，在第一弯折部101和第二弯折部201之间设置有凹凸结构，用以在组装时起到定位作用。该凹凸结构具体包括分别形成在第一弯折部101的端面和第二弯折部201的端面上的第一凸部102和第二凸部202，二者交错配合以实现定位作用。
但是，上述电池外壳结构1’在实际应用中不可避免地存在以下问题：
其一，通常，上述第二凸部202的端面与第一弯折部101的端面相接触的位置为焊接位置，在该焊接位置通过焊接将第二凸部202和第一弯折部101固定在一起，从而实现第一壳体100和第二壳体200的固定。但是，由于第二凸部202的壁厚a(即，可焊接深度)小于第二弯折部201的壁厚c，例如a＝1/2c，而且上述焊接位置处在焊接后强度较低(通常焊接位置在焊接后的强度只占母材强度的40％～70％)，导致焊接位置成为外壳强度最薄弱的位置，不利于外壳强度的发挥，从而造成电池外壳结构1’的整体强度降低；
其二，受到制造和组装公差的影响，第一凸部102的内表面与第二弯折部201的内表面会产生段差，例如，在第二弯折部201的内表面与第一凸部102的内表面之间具有段差b，如图1所示，该段差b位于电芯膨胀区域G内，在电芯膨胀时，段差b的锐边可能会挤压电芯极片，导致电芯极片应力集中，从而降低了电池的寿命和安全。
第一实施例
为了解决上述问题，如图3A和图3B所示，本发明第一实施例提供了一种电池外壳结构1，用于容置电池400。图3B中的电池400包括由多个电芯构成的单体电池，即，电池外壳结构1用于容置多个电芯。但是，本发明并不局限于此，在实际应用中，电池400也可以为由单个电芯构成的单体电池，即，电池外壳结构1用于容置单个电芯；或者，电池400也可以为电池模组，该电池模组至少包括单个或多个单体电池、汇流排、采样线束、外壳等，即，电池外壳结构1用于容置电池模组；或者，电池400还可以为电池包，该电池包至少包括多个电池模组、电池管理系统(BDU)/线束、冷却系统等，即，电池外壳结构1用于容置电池包。
在本实施例中，如图4所示，该电池外壳结构1包括沿第一方向(即，Z方向)相对设置的第一壳体100和第二壳体200，且第二壳体200用作上盖位于第一壳体100的上方，且第一壳体100用作下壳体用于承载内部的电池400。需要说明的是，这里的上方，是指在电池外壳结构1被置于任意平面上时，背离该任意平面的方向。
在本实施例中，如图4所示，第一壳体100和第二壳体200均为平板(即，板面为平面)，但是，在实际应用中，第一壳体100和第二壳体200还可以为弧形板(即，板面为弧形面)或者板面为其他任意形状的板状结构，本发明对此没有特别的限制。
如图5A和图5B所示，第一壳体100的边缘和第二壳体200的边缘分别具有朝向彼此弯折的第一弯折部101和第二弯折部201，具体地，在图4中，第一弯折部101朝上弯折，而第二弯折部201朝下弯折。在一些可选的实施例中，第一壳体100和第二壳体200组装构成的整体均为长方体或正方体，当然，该整体的形状还可以采用其他任意形状，只要能够与电池的整体形状相适配即可，本发明并不以此为限。
针对上述第一壳体100和第二壳体200组装构成的整体为长方体或正方体的情况，二者各自均具有四个侧边，其中，在第一壳体100的四个侧边中的至少一者的边缘上设置有上述第一弯折部101，且对应地在第二壳体200的四个侧边中的至少一者的边缘上设置有第二弯折部201，第二弯折部201的数量与第一弯折部101的数量相同，且一一对应地设置。例如，如图4所示，第一壳体100和第二壳体200组装构成的整体为长方体，且在第一壳体100的两个长侧边边缘上分别设置有两个第一弯折部101，且对应地在第二壳体200的两个长侧边边缘上分别设置有两个第二弯折部201，两个第二弯折部201分别与两个第一弯折部101对应设置。
在这种情况下，如图4所示，第一壳体100、第二壳体200、两个第一弯折部101和两个第二弯折部201构成两端具有开口的容置空间，即，第一壳体100为容置空间的下壁、第二壳体200为容置空间的上壁，两个第一弯折部101和两个第二弯折部201构成了容置空间在Y方向相对设置的两个侧壁。如图5A所示，在组装之后，电池外壳结构1为长方体(即，在平行于Z-Y平面的截面上的正投影形状为长方形)，且第一壳体100、第二壳体200、两个第一弯折部101和两个第二弯折部201构成一个封闭的长方形环体。
并且，如图3A所示，该容置空间在X方向上具有两个开口，电池外壳结构1还包括两个端盖300，两个端盖300分别设置在上述容置空间的两个开口处，用以封闭该开口，即，两个端盖300构成了容置空间在X方向相对设置的两个侧壁。
需要说明的是，在实际应用中，也可以由第一壳体100、第二壳体200、三个第一弯折部101和三个第二弯折部201构成具有一个开口的容置空间，对应地可以仅设置一个端盖封闭该开口。具体地，第一弯折部101为三个，且分别设置在第一壳体100的其中三个侧边边缘上；第二弯折部201为三个，且分别设置在第二壳体200的其中三个侧边边缘上，并分别与三个第一弯折部101对应设置，第一壳体100、第二壳体200、三个第一弯折部101和三个第二弯折部201构成一端具有开口的容置空间；电池外壳结构还包括一个端盖300，该端盖300设置在上述容置空间的开口处，用以封闭该开口。
或者，还可以不设置上述端盖300，而是由第一壳体100、第二壳体200、四个第一弯折部101和四个第二弯折部201构成封闭的容置空间。
在本实施例中，如图5B所示，第一弯折部101的端面101a与第二弯折部201的端面201a相接触，由此可以限定第一壳体100和第二壳体200的相对位置。可选的，第一弯折部101的端面101a与第二弯折部201的端面201a均与第一方向(即，Z方向)相互垂直，由此可以限定第一壳体100和第二壳体200在第一方向(即，Z方向)上的相对位置。当然，在实际应用中，第一弯折部101的端面101a与第二弯折部201的端面201a也可以与第一方向(即，Z方向)呈夹角，以满足不同的需求。
并且，在第一弯折部101的端面101a上形成有定位凸部102，该定位凸部102位于第二弯折部201的内侧。需要说明的是，这里提及的“内”是指朝向上述容置空间的方向；“外”是指背离上述容置空间的方向。
在组装时，上述定位凸部102可以起到装配导向作用，方便第二壳体200的组装，同时，通过设定定位凸部102在Z方向上的高度，可以方便地控制电池外壳结构1在Z方向上的整体高度尺寸。而且，通过使上述定位凸部102位于上述第二弯折部201的内侧，可以在激光焊接时挡住焊接的激光，防止焊接时激光穿透外壳对电芯产生伤害，即，起到保护电池400的作用，降低了焊接的生产不良，提高了生产安全性。
在一些可选的实施例中，定位凸部102的外表面102b与第二弯折部201的内表面201b相接触，由此可以限定第一壳体100和第二壳体200在Y方向上的相对位置，从而为二者的组装和定位提供方便。
而且，定位凸部102设置在靠近第二弯折部201弯折的位置(图5B中F区域所在位置)处，例如，图5B中示出的定位凸部102的上端102c靠近第二弯折部201的弯折处。通过将定位凸部102设置在靠近第二弯折部201弯折的位置处，如图5A所示，可以使定位凸部102的上端102c与第二弯折部201的内表面201b产生的段差靠近第二弯折部的弯折处(即，图5B中F区域所在位置)，以使其远离电芯膨胀区域G，而外壳内表面对应该电芯膨胀区域G的位置是第一弯折部101的内表面101b，由于该表面是一完整的平面，没有段差，可以保证电芯膨胀区域G所对应的外壳内表面没有段差，从而可以避免因段差在电芯膨胀时挤压电芯极片而导致的电芯极片应力集中，进而可以提高电池的寿命和安全。
可选的，定位凸部102的内表面102a与第一弯折部101的内表面101b相平齐，即，二者构成同一完整的平面。这样，可以使定位凸部与第一弯折部之间没有段差，从而可以保证在电芯膨胀时不会对电芯极片产生损害。
在一些可选的实施例中，如图5B所示，定位凸部102至少完全覆盖第一弯折部101的内表面101b，以保证容置空间的整个侧壁为一完整的平面，没有段差，从而可以保证在电芯膨胀时不会对电芯极片产生损害。当然，在实际应用中，定位凸部102也可以部分覆盖第一弯折部101的内表面101b，只要定位凸部102能够尽可能远离电芯膨胀区域G，避免在电芯膨胀时挤压电芯极片即可。
在一些可选的实施例中，如图5B和图5C所示，第一弯折部101靠近其端面101a的位置处设置有增厚部103。例如，如图5C所示，增厚部103的壁厚d4大于第一弯折部101的除增厚部103之外的其他部分的壁厚d5。借助该增厚部103，可以使第一弯折部101靠近第二弯折部201的弯折处的部分被局部加厚，通常在焊接后，第一弯折部101和第二弯折部201在焊缝位置(即，第一弯折部101的端面与第二弯折部201的端面相接触的位置)的强度要低于其他部分的强度，通过上述局部加厚，可以使第一、第二弯折部有足够的可焊接深度，增强其焊缝位置的强度，使之达到或接近其他部分的强度，从而可以最大程度地发挥壳体的整体强度。
此外，第一弯折部101的除增厚部103之外的其他部分的外表面相对于上述增厚部103的外表面内凹，例如，如图6所示，由两个第一弯折部101和两个第二弯折部201构成的容置空间的两个侧壁，二者在Y方向上的整体尺寸在增厚部103所在位置处为E1，其他部分为E2，且E2小于E1，这样可以使容置空间的侧壁的外表面是内凹的。由于电芯膨胀区域G的最大值位于容置空间的中间位置处，而该位置对应上述外表面的内凹处，这使得在电芯膨胀时，内凹的外表面可以在电芯的挤压作用下从内凹状态向外凸出变形至外凸状态，这与现有技术中直接外凸相比，外凸的程度会大大减小，从而可以最大限度地减小在相邻两个电池外壳结构之间预留的宽度空间，提高能量密度。如图6B所示，现有技术采用的电池外壳结构1’(具体结构如图1和图2所示)，由于其在电芯膨胀时，侧壁会直接外凸，外凸程度较大，因此需要在相邻两个电池外壳结构1’之间预留出的宽度L1较大，与之相比，本实施例采用的电池外壳结构1，由于其在电芯膨胀时，侧壁从内凹状态向外凸出变形至外凸状态，外凸的程度会大大减小，从而在相邻两个电池外壳结构1之间预留出的宽度L2较小。
此外，如图6B所示，与现有技术采用的电池外壳结构1’相比，本实施例采用的电池外壳结构1，其构成的容置空间的侧壁是一完整的平面，没有段差，同时定位凸部102的上端远离容置空间的中间位置，从而可以保证在电芯膨胀时不会对电芯极片产生损害。
在一些可选的实施例中，如图5C所示，第一弯折部101除增厚部103之外的其他部分的壁厚d5等于第一壳体100的壁厚。也就是说，除了上述增厚部103之外，第一弯折部101和第一壳体100的壁厚相等，这样，既可以简化第一壳体100和第一弯折部101的制造流程，又可以提高壁厚均匀性。当然，在实际应用中，根据具体需要，第一弯折部101的其他部分的壁厚也可以与第一壳体100的壁厚不等。
在一些可选的实施例中，在第一弯折部101的壁厚与第一壳体100的壁厚不等的情况下例如可以采用型材挤出成型的方式制作。
在一些可选的实施例中，第二壳体200的壁厚和第二弯折部201的壁厚相等。通过使第二壳体200的壁厚和第二弯折部201的壁厚相等，可以简化第二壳体200和第二弯折部201构成的整体结构，从而可以降低加工难度和成本。
在现有技术采用的电池外壳结构中，如图1和图2所示，由于在第一弯折部101的端面和第二弯折部201的端面上分别需要设置第一凸部102和第二凸部202，这使得第一壳体100和第二壳体200的制造工艺只能选用挤出成型，而不能选用成本更低的板材折弯成型，制造成本高。为了解决该问题，可选的，本实施例采用的电池外壳结构1，其第二壳体200和第二弯折部201由等壁厚的板材(例如钣金)弯折而成。在这种情况下，如图5C所示，第二壳体200的壁厚d1与第二弯折部201的壁厚d2相等，即，第二壳体200和第二弯折部201在整体上为一均匀壁厚零件，这种通过弯折成型的制造工艺的成本更低，有利于降低零件的成本。
在一些可选的实施例中，如图5C所示，定位凸部102的壁厚d3与第二弯折部201的壁厚d2之和等于第一弯折部101的增厚部103的壁厚d4，这样，既可以使定位凸部102的内表面102a与第一弯折部101的内表面101b构成一完整的平面，又可以使第二弯折部201的外表面与增厚部103的外表面相平齐，从而避免在二者之间产生段差。
在一些可选的实施例中，如图5C所示，增厚部103与第一弯折部101之间还具有一段壁厚渐变部分，该部分的壁厚从增厚部103的壁厚d4逐渐减小至第一弯折部101的壁厚d5，以起到平滑过渡作用。
在一些可选的实施例中，如图5C所示，第二壳体200的壁厚d1为0.5mm-5mm；第二弯折部201的壁厚d2为0.5mm-5mm；定位凸部102的壁厚d3为0.5mm-3mm；第一弯折部101的增厚部103的壁厚d4为1mm-6mm；第一弯折部101的壁厚d5为0.5mm-5mm。
第二实施例
请一并参阅图7A和图7B，本发明第二实施例提供了一种电池外壳结构1，其与上述第一实施例相比，同样包括沿第一方向(即，Z方向)相对设置的第一壳体100和第二壳体200，而区别在于：第一壳体100用作上盖位于第二壳体200的上方，且第二壳体200用作下壳体用于承载内部的电芯组。在这种情况下，第一弯折部101朝下弯折，而第二弯折部201朝上弯折。
在本实施例中，如图7B所示，第一弯折部101的端面与第二弯折部201的端面相接触，由此可以限定第一壳体100和第二壳体200的相对位置，可选的，第一弯折部101的端面与第二弯折部201的端面均与第一方向(即，Z方向)相互垂直，由此可以限定第一壳体100和第二壳体200在第一方向(即，Z方向)上的相对位置。当然，在实际应用中，第一弯折部101的端面与第二弯折部201的端面也可以与第一方向(即，Z方向)呈夹角，以满足不同的需求。
并且，在第一弯折部101的端面上形成有定位凸部102，该定位凸部102位于第二弯折部201的内侧。
本发明第二实施例提供了一种电池外壳结构1，其同样既可以实现定位作用，又可以利用定位凸部102在激光焊接时挡住焊接的激光，防止焊接时激光穿透外壳对电芯产生伤害，即，起到保护电池400的作用，降低了焊接的生产不良，提高了生产安全性。
在一些可选的实施例中，定位凸部102的外表面与第二弯折部201的内表面相接触，由此可以限定第一壳体100和第二壳体200在Y方向上的相对位置，从而为二者的组装和定位提供方便。
而且，定位凸部102设置在靠近第二弯折部201弯折的位置处，例如，图7B中示出的定位凸部102的下端102c靠近第二弯折部201的弯折处。通过将定位凸部102设置在靠近第二弯折部201弯折的位置处，如图7A所示，可以使定位凸部102的下端102c与第二弯折部201的内表面产生的段差靠近第二弯折部201的弯折处，以使其远离电芯膨胀区域，而外壳内表面对应该电芯膨胀区域的位置是第一弯折部101的内表面，由于该表面是一完整的平面，没有段差，可以保证电芯膨胀区域所对应的外壳内表面没有段差，从而可以避免因段差在电芯膨胀时挤压电芯极片而导致的电芯极片应力集中，进而可以提高电池的寿命和安全。
本发明第二实施例提供的电池外壳结构1的其他结构和功能与上述第一实施例相同，在此不再赘述。
第三实施例
请一并参阅图8A和图8B，本发明第三实施例提供了一种电池外壳结构1，其与上述第一实施例相比，同样包括沿第一方向(即，Z方向)相对设置的第一壳体100和第二壳体200，而区别在于：第一弯折部101各个位置处的壁厚相等，也就是说，本实施例中的第一弯折部101未设置增厚部分(即，图5B和图5C中所示的增厚部103)，且该第一弯折部101的壁厚与第一壳体100的壁厚相等。这样，可以简化第一弯折部101和第一壳体100构成的整体结构，从而可以降低加工难度和成本。
在一些可选的实施例中，第一壳体100和第一弯折部101由等壁厚的板材弯折而成，在这种情况下，如图8B所示，第一弯折部101的壁厚d4与第一壳体100的壁厚相等，即，第一壳体100和第一弯折部101在整体上为一均匀壁厚零件，这种通过弯折成型的制造工艺的成本更低，有利于降低零件的成本。
在实际应用中，根据具体需要，第一弯折部101的壁厚d5也可以与第一壳体100的壁厚不等。在壁厚不等的情况下例如可以采用型材挤出成型的方式制成。
本发明第三实施例提供的电池外壳结构1的其他结构和功能与上述第一实施例相同，在此不再赘述。
第四实施例
请一并参阅图9A和图9B，本发明第四实施例提供了一种电池外壳结构1，其与上述第一实施例相比，同样包括沿第一方向(即，Z方向)相对设置的第一壳体100和第二壳体200，而区别在于：第二弯折部201的壁厚d2大于第二壳体200的壁厚d1。这样，可以进一步增大第二弯折部201的壁厚d2，从而可以进一步提高第二弯折部201与定位凸部102相接触的位置在焊接后的强度，从而可以有效提高电池外壳结构1的整体强度。
在一些可选的实施例中，第二弯折部201和第二壳体200构成的整体结构可以采用型材挤出成型的方式制成。
本发明第四实施例提供的电池外壳结构1的其他结构和功能与上述第一实施例相同，在此不再赘述。
作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种单体电池，其包括用于容置电芯的第一外壳，该第一外壳采用本发明实施例提供的上述电池外壳结构。
作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种电池模组，包括用于容置单个或多个单体电池的第二外壳，该第二外壳采用本发明实施例提供的上述电池外壳结构；和/或，电池模组采用单个或多个本发明实施例提供的上述单体电池。
该电池模组至少包括单个或多个单体电池、汇流排、采样线束、外壳等。
作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种电池包，包括用于容置单个或多个电池模组的第三外壳，该第三外壳采用本发明实施例提供的上述电池外壳结构；和/或，电池包采用单个或多个本发明实施例提供的上述电池模组。
该电池包至少包括单个或多个电池模组、电池管理系统(BDU)/线束、冷却系统等。
本发明提供的单体电池、电池模组和电池包的技术方案，不仅可以提高焊接位置的强度，使之达到或接近壳体的强度，从而可以提高电池外壳结构的整体强度，而且可以避免因段差在电芯膨胀时挤压电芯极片而导致的电芯极片应力集中，从而可以提高电池的寿命和安全。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种电池外壳结构，其特征在于，包括沿第一方向相对设置的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体的边缘和所述第二壳体的边缘分别具有朝向彼此弯折的第一弯折部和第二弯折部，所述第一弯折部的端面与所述第二弯折部的端面相接触，且在所述第一弯折部的端面上形成有定位凸部，所述定位凸部位于所述第二弯折部的内侧；
所述定位凸部设置在靠近所述第二弯折部弯折的位置处。
2.根据权利要求1所述的电池外壳结构，其特征在于，所述定位凸部的内表面与所述第一弯折部的内表面构成同一完整的平面。
3.根据权利要求1所述的电池外壳结构，其特征在于，所述定位凸部至少完全覆盖所述第二弯折部的内表面。
4.根据权利要求1所述的电池外壳结构，其特征在于，所述定位凸部与所述第二弯折部的内表面相接触。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的电池外壳结构，其特征在于，所述第一弯折部靠近其端面的位置处设置有增厚部。
6.根据权利要求5所述的电池外壳结构，其特征在于，所述第一弯折部的除所述增厚部之外的其他部分的壁厚等于所述第一壳体的壁厚。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的电池外壳结构，其特征在于，所述第一弯折部的壁厚与所述第一壳体的壁厚相等。
8.根据权利要求7所述的电池外壳结构，其特征在于，所述第一壳体和所述第一弯折部由等壁厚的板材弯折而成。
9.根据权利要求1-4任意一项所述的电池外壳结构，其特征在于，所述第二壳体的壁厚和所述第二弯折部的壁厚相等；或者，所述第二弯折部的壁厚大于所述第二壳体的壁厚。
10.根据权利要求9所述的电池外壳结构，其特征在于，所述第二壳体的壁厚和所述第二弯折部的壁厚相等，且所述第二壳体和所述第二弯折部由等壁厚的板材弯折而成。
11.根据权利要求1-4任意一项所述的电池外壳结构，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体组装构成的整体为长方体或正方体；
在所述第一壳体的至少一个侧边边缘上设置有所述第一弯折部，且对应地在所述第二壳体的至少一个侧边边缘上设置有所述第二弯折部，所述第二弯折部的数量与所述第一弯折部的数量相同，且一一对应地设置。
12.根据权利要求11所述的电池外壳结构，其特征在于，所述第一弯折部为两个，且分别设置在所述第一壳体相对的其中两个侧边边缘上；所述第二弯折部为两个，且分别设置在所述第二壳体的相对的其中两个侧边边缘上，并分别与两个所述第一弯折部对应设置，所述第一壳体、所述第二壳体、两个所述第一弯折部和两个所述第二弯折部构成两端具有开口的容置空间；所述电池外壳结构还包括两个端盖，两个所述端盖分别设置在所述容置空间的两个所述开口处，用以封闭所述开口；或者，
所述第一弯折部为三个，且分别设置在所述第一壳体的其中三个侧边边缘上；所述第二弯折部为三个，且分别设置在所述第二壳体的其中三个侧边边缘上，并分别与三个所述第一弯折部对应设置，所述第一壳体、所述第二壳体、三个所述第一弯折部和三个所述第二弯折部构成一端具有开口的容置空间；所述电池外壳结构还包括一个端盖，所述端盖设置在所述容置空间的所述开口处，用以封闭所述开口。
13.一种单体电池，包括用于容置电芯的第一外壳，其特征在于，所述第一外壳采用如权利要求1-12任意一项所述的电池外壳结构。
14.一种电池模组，包括用于容置单个或多个所述单体电池的第二外壳，其特征在于，所述第二外壳采用如权利要求1-12任意一项所述的电池外壳结构；和/或，所述电池模组包括单个或多个如权利要求13所述的单体电池。
15.一种电池包，包括用于容置单个或多个所述电池模组的第三外壳，其特征在于，所述第三外壳采用如权利要求1-12任意一项所述的电池外壳结构；和/或，所述电池包包括单个或多个如权利要求14所述的电池模组。
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