CN117638336A - 电池外壳及动力电池 - Google Patents

Abstract

本发明属于电池技术领域，公开了一种电池外壳及动力电池，该电池外壳包括盖板和壳体，壳体为设有敞口的空心结构，盖板设有连接凸台，连接凸台插设于壳体的敞口处，以使盖板将壳体封闭，以形成容纳腔；壳体和盖板的连接处设有焊缝，焊缝包括熔宽尺寸n，盖板设有连接凸台区域的厚度尺寸为a，熔宽比为X=n/a，熔宽比的范围为：0.16≤X≤1。通过对壳体与盖板连接处焊缝的熔宽尺寸n和盖板设有连接凸台区域的厚度尺寸为a构成的熔宽比X的范围的设定，使得当熔宽比范围在0.16≤X≤1之间时，使得电池外壳具有足够的焊接强度和焊接气密性。

Description

电池外壳及动力电池

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池外壳及动力电池。

背景技术

锂离子动力电池一般包括电池内部结构和电池外部结构，电池内部结构主要包括电芯极组，电池外部结构主要包括电芯盖板和电芯壳体，电芯壳体为电芯极组提供容纳空间，电芯盖板与电芯壳体通过焊接配合形成封闭空间，进而形成完整的锂离子电池结构。其中电芯壳体和电芯盖板通常采用激光焊接组成电池外部结构，壳体两侧为开口结构，与电芯盖板焊接配合。

现有技术中，先将电芯极组安装于电芯壳体内部， 再用电芯盖板封堵开口，并采用激光进行缝隙焊接的方式将其焊接在开口处，但目前在密封焊接时，并不会对电芯壳体与电芯盖板焊接后的尺寸如熔深与熔宽等参数进行约束，进而导致电芯盖板与电芯壳体之间的焊接连接不够牢固，容易出现开裂破损，尤其当电池在充放电过程中产生气体时，内部气压会在焊接缝隙处形成剪切力，焊缝容易开裂，其气密性不佳导致电池出现漏液情况，导致电池失效，发生安全事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池外壳及动力电池，焊接牢固，焊接气密性好，使用安全性高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供了一种电池外壳，所述电池外壳包括盖板和壳体，所述壳体为设有敞口的空心结构，所述盖板设有连接凸台，所述连接凸台插设于所述壳体的敞口处，以使所述盖板将所述壳体封闭，以形成容纳腔；

所述壳体和所述盖板的连接处设有焊缝，所述焊缝包括熔宽尺寸n，所述盖板设有所述连接凸台区域的厚度尺寸为a，熔宽比为X=n/a，所述熔宽比的范围为：0.16≤X≤1。

可选地，所述焊缝还包括熔深尺寸m，所述壳体的壁厚尺寸为b，熔深比为Y=m/b，所述熔深比的范围为：1≤Y≤7.5。

可选地，所述厚度尺寸a大于所述熔宽尺寸n，所述壁厚尺寸b小于所述熔深尺寸m。

可选地，所述熔宽尺寸n的尺寸范围为：500μm≤n≤2000μm，和/或，所述厚度尺寸a的尺寸范围为：1.5mm≤a≤3mm。

可选地，所述熔深尺寸m的尺寸范围为：500μm≤m≤1500μm，和/或，所述壁厚尺寸b的尺寸范围为：0.2mm≤b≤1.5mm。

可选地，所述盖板与所述壳体焊接后，所述盖板的顶面形成有第一凸起结构，所述第一凸起结构的高度尺寸C1的尺寸范围为：C1＜200μm。

可选地，所述盖板与所述壳体焊接后，所述盖板和所述壳体的侧面形成有第二凸起结构，所述第二凸起结构的高度尺寸C2的尺寸范围为：C2＜200μm。

可选地，所述连接凸台朝向所述壳体的一侧设有导向斜面。

可选地，所述盖板通过激光焊接与所述壳体连接。

另一方面，提供了一种动力电池，所述动力电池包括如上任一项所述的电池外壳，所述动力电池还包括电芯极组，所述电芯极组设于所述容纳腔中，所述动力电池的长度尺寸为L，所述长度尺寸L的尺寸范围为100mm≤L≤600mm或600mm≤L≤1500mm，所述动力电池的宽度尺寸为B，所述宽度尺寸B的尺寸范围为50mm≤B≤250mm，所述动力电池的高度尺寸为H，所述高度尺寸H的尺寸范围为10mm≤H≤100mm。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种电池外壳，通过在盖板上设置连接凸台，在连接盖板和壳体时，通过连接凸台与壳体的敞口处进行插接，使得盖板与壳体连接的更为牢固，便于焊接，并且对壳体与盖板连接处焊缝的熔宽尺寸n和盖板设有连接凸台区域的厚度尺寸为a构成的熔宽比X的范围的设定，使得当熔宽比范围在0.16≤X≤1之间时，电池外壳具有足够的焊接强度和焊接气密性。

本发明还提供了一种动力电池，该动力电池通过应用上述的电池外壳，使得该动力电池可以有效的避免开裂和漏液，导致动力电池失效的情况，从而提高动力电池使用的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例一中刀片锂离子动力电池的结构示意图；

图2是本发明实施例一中刀片锂离子动力电池中电池外壳的正极盖板和壳体的连接示意图；

图3是本发明实施例一中刀片锂离子动力电池中电池外壳的正极盖板和壳体焊接后的金相图；

图4是本发明实施例二中方壳锂离子动力电池的俯视图；

图5是图4沿A-A方向的剖视图；

图6是本发明实施例二中方壳锂离子动力电池中电池外壳的顶盖和壳体的连接示意图；

图7是本发明实施例二中方壳锂离子动力电池中电池外壳的顶盖和壳体焊接后的金相图；

图8是本发明选取十三组熔宽尺寸n位于500μm-2000μm之间，以及熔深尺寸m位于500μm-1500μm之间的试验数据表；

图9是本发明选取十二组熔宽尺寸n位于500μm-2000μm之外，以及熔深尺寸m位于500μm-1500μm之外的试验数据表。

图中：

100、电芯极组；

1、正极盖板；

2、负极盖板；

3、连接凸台；31、导向斜面；

4、壳体；

5、第一凸起结构；

6、第二凸起结构；

7、顶盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

为了使电池外壳具有足够的焊接强度和焊接气密性，本实施例提供了一种电池外壳。

实施例一

如图1至图3所示，该电池外壳包括盖板和壳体4，壳体4为设有敞口的空心结构，盖板设有连接凸台3，连接凸台3插设于壳体4的敞口处，以使盖板将壳体4封闭，以形成容纳腔，壳体4和盖板的连接处设有焊缝，焊缝包括熔宽尺寸n盖板设有连接凸台3区域的厚度尺寸为a，熔宽比为X=n/a，熔宽比的范围为：0.16≤X≤1。

通过在盖板上设置连接凸台，在连接盖板和壳体时，通过连接凸台与壳体的敞口处进行插接，使得盖板与壳体连接的更为牢固，便于焊接，并且对壳体与盖板连接处焊缝的熔宽尺寸n和盖板设有连接凸台区域的厚度尺寸为a构成的熔宽比X的范围的设定，使得当熔宽比范围在0.16≤X≤1之间时，电池外壳具有足够的焊接强度和焊接气密性。

其中该电池外壳的结构以及熔宽比X的范围限定，可以用于多种类型的动力电池中，但在本实施例中，该电池外壳主要是针对刀片锂离子动力电池，其正负极耳位于电芯的两侧，因此壳体4为两侧敞口的空心结构，并对应设置有两个盖板，分别为正极盖板1和负极盖板2，分别对应设置在壳体4两侧的敞口处。在盖板与壳体4焊接后通过强度测试和氦检测试来对焊接后的强度和焊接后的气密性进行检测，当对焊接后的盖板和壳体4进行强度测试时，向焊接后的盖板与壳体4施加大于1.2Mpa的压力，若在此条件下不发生漏气，则反向证明当盖板与壳体4内部的压力远大于1.2Mpa时，才会冲破焊缝，因此焊缝的焊接强度满足需求，当对焊接后的盖板和壳体4进行氦检测试时，若盖板与壳体4焊接后的氦检实测漏率小于1×10^-7 Pa·m³/s，则满足密封要求。其中氦检测试指的是采用氦质谱仪对盖板与壳体4焊接后的电池进行气密性检测。

可选地，焊缝还包括熔深尺寸m，壳体4的壁厚尺寸为b，熔深比为Y=m/b，熔深比的范围为：1≤Y≤7.5。通过对壳体4与盖板连接处焊缝的熔深尺寸m和壳体4的壁厚尺寸b构成的熔深比Y的范围的设定，使得当熔深比范围在1≤Y≤7.5之间时与范围在0.16≤X≤1的熔宽比相互配合，使得电池外壳具有足够的焊接强度和焊接气密性。

可选地，厚度尺寸a大于熔宽尺寸n，壁厚尺寸b小于熔深尺寸m。通过使厚度尺寸a大于熔宽尺寸n，避免焊接时出现熔珠现象，提高焊接良率，避免返工，增加生产成本。通过使熔深尺寸m大于壳体4的壁厚尺寸b，使得壳体4与盖板焊接时更为透彻，从而具有较高的焊接强度和焊接气密性。

具体地，熔宽尺寸n的尺寸范围为：500μm≤n≤2000μm，和/或，厚度尺寸a的尺寸范围为：1.5mm≤a≤3mm。示例性地，盖板的厚度尺寸a可以为1.5mm-3mm之间的任一数值或任意两值之间的范围，例如1.5mm、2mm、2.5mm、3mm等，在本实施例中，盖板的厚度尺寸a的最优数值为2mm。

当厚度尺寸a为最大值3mm时，由于厚度尺寸a需要大于熔宽尺寸n，熔宽尺寸n的尺寸范围为500μm≤n≤2000μm，并且当熔宽尺寸n为500μm，熔宽比为最小值0.16；

当厚度尺寸a为最小值1.5时，由于厚度尺寸a需要大于熔宽尺寸n，熔宽尺寸n的尺寸范围为500μm≤n≤1500μm，当熔宽尺寸n为1500μm，此时熔宽比为最大值1。

具体地，熔深尺寸m的尺寸范围为：500μm≤m≤1500μm，和/或，壁厚尺寸b的尺寸范围为：0.2mm≤b≤1.5mm。示例性地，壳体4的壁厚尺寸b可以为0.2mm-1.5mm之间的任一数值或任意两值之间的范围，例如0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm、0.8mm、0.85mm、0.9mm、0.95mm、1.0mm、1.5mm等，在本实施例中，壳体4的壁厚尺寸b的最优数值为0.35mm。

当壁厚尺寸b为最大值1.5mm时，由于壁厚尺寸b小于熔深尺寸m，熔深尺寸m只能为1500μm，此时熔深比为最小值1；

当壁厚尺寸b为最小值0.2mm时，由于壁厚尺寸b小于熔深尺寸m，熔深尺寸m的尺寸范围为500μm≤m≤1500μm，当熔深尺寸m为1500μm时，此时熔深比为最大值7.5。

可选地，盖板与壳体4焊接后，盖板的顶面形成有第一凸起结构5，第一凸起结构5的高度尺寸C1的尺寸范围为：C1＜200μm。由于焊接的高温会影响盖板内部的金相组织，会在盖板的顶部形成第一凸起结构5，通过对第一凸起结构5的高度尺寸C1进行限定，从而避免在盖板顶面贴设绝缘保护片时，绝缘保护片翘起，影响电池外壳的表面平面度。

可选地，盖板与壳体4焊接后，盖板和壳体4的侧面形成有第二凸起结构6，第二凸起结构6的高度尺寸C2的尺寸范围为：C2＜200μm。由于焊接的高温会影响盖板和壳体4内部的金相组织，会在盖板和壳体4的侧面形成第二凸起结构6，通过对第二凸起结构6的高度尺寸C2进行限定，从而避免在盖板和壳体4侧面贴设绝缘保护片时，绝缘保护片翘起，影响电池外壳的表面平面度。

综上所述，当盖板与壳体4焊接后焊缝的熔宽尺寸n的尺寸范围为500μm≤n≤2000μm，熔深尺寸m的尺寸范围为500μm≤m≤1500μm时，其焊接后的爆破压力大于1.2Mpa以及氦检实测漏率小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后的强度要求以及气密性的要求，并使得焊接后的第一凸起结构5的高度尺寸C1小于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2小于200μm，符合焊接后的平面度要求。

如图8中表格所示，选取十三组熔宽尺寸n位于500μm-2000μm之间，以及熔深尺寸m位于500μm-1500μm之间的实施例，进行举例说明。

在实施例1中，将熔宽尺寸n设定为500μm，熔深尺寸m设定为500μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为114μm小于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为98μm小于200μm，从而满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为2.1×10^-8Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为1.26Mpa大于1.2Mpa，满足焊接后的焊接强度的要求。

在实施例2中，将熔宽尺寸n设定为700μm，熔深尺寸m设定为600μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为136μm小于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为121μm小于200μm，从而满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为3.4×10^-9Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为1.30Mpa大于1.2Mpa，满足焊接后的焊接强度的要求。

在实施例3中，将熔宽尺寸n设定为900μm，熔深尺寸m设定为700μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为84μm小于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为92μm小于200μm，从而满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为6.6×10^-8Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为1.23Mpa大于1.2Mpa，满足焊接后的焊接强度的要求。

在实施例4中，将熔宽尺寸n设定为1100μm，熔深尺寸m设定为800μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为157μm小于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为123μm小于200μm，从而满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为3.7×10^-9Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为1.28Mpa大于1.2Mpa，满足焊接后的焊接强度的要求。

在实施例5中，将熔宽尺寸n设定为1300μm，熔深尺寸m设定为900μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为113μm小于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为169μm小于200μm，从而满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为2.7×10^-8Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为1.36Mpa大于1.2Mpa，满足焊接后的焊接强度的要求。

在实施例6中，将熔宽尺寸n设定为1500μm，熔深尺寸m设定为950μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为125μm小于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为119μm小于200μm，从而满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为4.8×10^-9Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为1.27Mpa大于1.2Mpa，满足焊接后的焊接强度的要求。

在实施例7中，将熔宽尺寸n设定为1700μm，熔深尺寸m设定为1050μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为107μm小于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为158μm小于200μm，从而满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为7.7×10^-8 Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为1.34Mpa大于1.2Mpa，满足焊接后的焊接强度的要求。

在实施例8中，将熔宽尺寸n设定为1900μm，熔深尺寸m设定为1150μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为136μm小于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为147μm小于200μm，从而满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为1.6×10^-8Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为1.29Mpa大于1.2Mpa，满足焊接后的焊接强度的要求。

实施例9中，将熔宽尺寸n设定为800μm，熔深尺寸m设定为1200μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为174μm小于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为153μm小于200μm，从而满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为5.7×10^-9Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为1.30Mpa大于1.2Mpa，满足焊接后的焊接强度的要求。

在实施例10中，将熔宽尺寸n设定为1200μm，熔深尺寸m设定为1250μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为149μm小于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为163μm小于200μm，从而满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为7.9×10^-9Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为1.27Mpa大于1.2Mpa，满足焊接后的焊接强度的要求。

在实施例11中，将熔宽尺寸n设定为1400μm，熔深尺寸m设定为1300μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为122μm小于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为136μm小于200μm，从而满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为6.5×10^-8Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为1.31Mpa大于1.2Mpa，满足焊接后的焊接强度的要求。

在实施例12中，将熔宽尺寸n设定为1800μm，熔深尺寸m设定为1400μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为128μm小于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为115μm小于200μm，从而满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为3.9×10^-9Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为1.23Mpa大于1.2Mpa，满足焊接后的焊接强度的要求。

在实施例13中，将熔宽尺寸n设定为2000μm，熔深尺寸m设定为1500μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为179μm小于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为157μm小于200μm，从而满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为5.1×10^-8Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为1.33Mpa大于1.2Mpa，满足焊接后的焊接强度的要求。

由此可知，当盖板与壳体4焊接后焊缝的熔宽尺寸n的尺寸范围为500μm≤n≤2000μm，熔深尺寸m的尺寸范围为500μm≤m≤1500μm时，盖板与壳体4焊接后，氦检数据均小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足气密性要求；电池爆破压力均大于1.2Mpa，满足强度要求；第一凸起结构5的高度尺寸C1小于200μm；第二凸起结构6的高度尺寸C2小于200μm；盖板与壳体4贴设绝缘保护片无翘起现象，平面度满足要求。

如图9中表格所示，为了更为清晰的说明熔宽尺寸n和熔深尺寸m对于焊接后的焊接强度、气密性以及表面平面度的影响，下面选取十二组熔宽尺寸n位于500μm-2000μm之外，以及熔深尺寸m位于500μm-1500μm之外的对比例，进行举例说明，其中对比例1至对比例6为熔宽尺寸n小于500μm，熔深尺寸m小于500μm，而对比例7至对比例12为熔宽尺寸n大于2000μm，熔深尺寸m大于1500μm。

在对比例1中，将熔宽尺寸n设定为50μm，熔深尺寸m设定为80μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为246μm大于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为235μm大于200μm，从而不满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为1.4×10^-9Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为0.85Mpa小于1.2Mpa，不满足焊接后的焊接强度的要求。

在对比例2中，将熔宽尺寸n设定为150μm，熔深尺寸m设定为160μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为254μm大于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为237μm大于200μm，从而不满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为1.4×10^-9Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为0.89Mpa小于1.2Mpa，不满足焊接后的焊接强度的要求。

在对比例3中，将熔宽尺寸n设定为250μm，熔深尺寸m设定为240μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为243μm大于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为278μm大于200μm，从而不满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为2.7×10^-9Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为0.92Mpa小于1.2Mpa，不满足焊接后的焊接强度的要求。

在对比例4中，将熔宽尺寸n设定为300μm，熔深尺寸m设定为320μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为226μm大于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为251μm大于200μm，从而不满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为9.6×10^-9Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为0.88Mpa小于1.2Mpa，不满足焊接后的焊接强度的要求。

在对比例5中，将熔宽尺寸n设定为350μm，熔深尺寸m设定为400μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为219μm大于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为269μm大于200μm，从而不满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为6.7×10^-8Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为0.91Mpa小于1.2Mpa，不满足焊接后的焊接强度的要求。

在对比例6中，将熔宽尺寸n设定为450μm，熔深尺寸m设定为450μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为226μm大于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为272μm大于200μm，从而不满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为3.4×10^-9Pa·m³/s小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足焊接后气密性的要求，爆破压力为1.09Mpa小于1.2Mpa，不满足焊接后的焊接强度的要求。

由对比例1至对比例6可知，当盖板与壳体4焊接后焊缝的熔宽尺寸n小于500μm，熔深尺寸m小于500μm时，盖板与壳体4焊接后，氦检数据均小于1×10^-7 Pa·m³/s，满足气密性要求；但是电池爆破压力均小于1.2Mpa，不满足强度要求；第一凸起结构5的高度尺寸C1大于200μm；第二凸起结构6的高度尺寸C2大于200μm；盖板与壳体4贴设绝缘保护片有翘起现象，不平面度满足要求。

在对比例7中，将熔宽尺寸n设定为2100μm，熔深尺寸m设定为1600μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为297μm大于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为286μm大于200μm，从而不满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为7.7×10^-5Pa·m³/s大于1×10^-7 Pa·m³/s，不满足焊接后气密性的要求，爆破压力为0.75Mpa小于1.2Mpa，不满足焊接后的焊接强度的要求。

在对比例8中，将熔宽尺寸n设定为2150μm，熔深尺寸m设定为1700μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为302μm大于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为297μm大于200μm，从而不满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为4.9×10^-6Pa·m³/s大于1×10^-7 Pa·m³/s，不满足焊接后气密性的要求，爆破压力为0.67Mpa小于1.2Mpa，不满足焊接后的焊接强度的要求。

在对比例9中，将熔宽尺寸n设定为2200μm，熔深尺寸m设定为1800μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为320μm大于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为335μm大于200μm，从而不满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为4.6×10^-6Pa·m³/s大于1×10^-7 Pa·m³/s，不满足焊接后气密性的要求，爆破压力为0.78Mpa小于1.2Mpa，不满足焊接后的焊接强度的要求。

在对比例10中，将熔宽尺寸n设定为2250μm，熔深尺寸m设定为1900μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为327μm大于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为357μm大于200μm，从而不满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为5.7×10^-4Pa·m³/s大于1×10^-7 Pa·m³/s，不满足焊接后气密性的要求，爆破压力为0.56Mpa小于1.2Mpa，不满足焊接后的焊接强度的要求。

在对比例11中，将熔宽尺寸n设定为2300μm，熔深尺寸m设定为2000μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为356μm大于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为386μm大于200μm，从而不满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为7.2×10^-5Pa·m³/s大于1×10^-7 Pa·m³/s，不满足焊接后气密性的要求，爆破压力为0.88Mpa小于1.2Mpa，不满足焊接后的焊接强度的要求。

在对比例12中，将熔宽尺寸n设定为2400μm，熔深尺寸m设定为2200μm，此时盖板与壳体4焊接后的形成的第一凸起结构5的高度尺寸C1为396μm大于200μm，第二凸起结构6的高度尺寸C2为378μm大于200μm，从而不满足焊接后的平面度要求，并在焊接后进行氦检测试和强度测试，其结果氦检实测漏率为4.9×10^-6 Pa·m³/s大于1×10^-7 Pa·m³/s，不满足焊接后气密性的要求，爆破压力为0.64Mpa小于1.2Mpa，不满足焊接后的焊接强度的要求。

由对比例7至对比例12可知，当盖板与壳体4焊接后焊缝的熔宽尺寸n小于500μm，熔深尺寸m小于500μm时，盖板与壳体4焊接后，氦检数据均大于1×10^-7 Pa·m³/s，不满足气密性要求；电池爆破压力均小于1.2Mpa，不满足强度要求；第一凸起结构5的高度尺寸C1大于200μm；第二凸起结构6的高度尺寸C2大于200μm；盖板与壳体4贴设绝缘保护片有翘起现象，不平面度满足要求。

可选地，连接凸台3朝向壳体4的一侧设有导向斜面31。通过在连接凸台3朝向壳体4的一侧设置导向斜面31，引导盖板与壳体4进行插接，从而方便对盖板和壳体4进行装配，提高装配效率。

可选地，盖板通过激光焊接与壳体4连接。通过激光焊接的方式对盖板和壳体4进行连接，使其具有较高的焊接精度和焊接准确性，从而提高了焊接后电池外壳的良品率。

实施例二

图4至图7示出了实施例二，其中与实施例一相同或相应的零部件采用与实施例一相应的附图标记。为简便起见，仅描述实施例二与实施例一的区别点。

区别之处在于，该电池外壳主要是针对方壳锂离子动力电池，其正负极耳位于电芯的同一侧，因此壳体4为单侧敞口的空心结构，并对于设置有一个盖板，此时盖板为顶盖7，电芯的正极耳和负极耳连接在同一顶盖7上，该顶盖7盖设在壳体4的敞口处。在该实施例中，对熔宽比X、熔深比Y、盖板设有连接凸台区域的厚度尺寸a、壳体4的壁厚尺寸b、熔宽尺寸n和熔深尺寸m的尺寸限定同样适用。

其中，还提供了一种动力电池，该动力电池包括上述任一项的电池外壳，动力电池还包括电芯极组100，电芯极组100设于容纳腔中，动力电池的长度尺寸为L，长度尺寸L的尺寸范围为100mm≤L≤600mm或600mm≤L≤1500mm，动力电池的宽度尺寸为B，宽度尺寸B的尺寸范围为50mm≤B≤250mm，动力电池的高度尺寸为H，高度尺寸H的尺寸范围为10mm≤H≤100mm。通过应用上述的电池外壳，使得该动力电池可以有效的避免开裂和漏液，导致动力电池失效的情况，从而提高动力电池使用的安全性。该动力电池可以为如图1所示的刀片锂离子动力电池，也可以是如图4所示的方壳锂离子动力电池。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.电池外壳，其特征在于，所述电池外壳包括盖板和壳体，所述壳体为设有敞口的空心结构，所述盖板设有连接凸台，所述连接凸台插设于所述壳体的敞口处，以使所述盖板将所述壳体封闭，以形成容纳腔；

所述壳体和所述盖板的连接处设有焊缝，所述焊缝包括熔宽尺寸n，所述盖板设有所述连接凸台区域的厚度尺寸为a，熔宽比为X=n/a，所述熔宽比的范围为：0.16≤X≤1。

2.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述焊缝还包括熔深尺寸m，所述壳体的壁厚尺寸为b，熔深比为Y=m/b，所述熔深比的范围为：1≤Y≤7.5。

3.根据权利要求2所述的电池外壳，其特征在于，所述厚度尺寸a大于所述熔宽尺寸n，所述壁厚尺寸b小于所述熔深尺寸m。

4.根据权利要求3所述的电池外壳，其特征在于，所述熔宽尺寸n的尺寸范围为：500μm≤n≤2000μm，和/或，所述厚度尺寸a的尺寸范围为：1.5mm≤a≤3mm。

5.根据权利要求3所述的电池外壳，其特征在于，所述熔深尺寸m的尺寸范围为：500μm≤m≤1500μm，和/或，所述壁厚尺寸b的尺寸范围为：0.2mm≤b≤1.5mm。

6.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述盖板与所述壳体焊接后，所述盖板的顶面形成有第一凸起结构，所述第一凸起结构的高度尺寸C1的尺寸范围为：C1＜200μm。

7.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述盖板与所述壳体焊接后，所述盖板和所述壳体的侧面形成有第二凸起结构，所述第二凸起结构的高度尺寸C2的尺寸范围为：C2＜200μm。

8.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述连接凸台朝向所述壳体的一侧设有导向斜面。

9.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述盖板通过激光焊接与所述壳体连接。

10.动力电池，其特征在于，所述动力电池包括如权利要求1-9任一项所述的电池外壳，所述动力电池还包括电芯极组，所述电芯极组设于所述容纳腔中，所述动力电池的长度尺寸为L，所述长度尺寸L的尺寸范围为100mm≤L≤600mm或600mm≤L≤1500mm，所述动力电池的宽度尺寸为B，所述宽度尺寸B的尺寸范围为50mm≤B≤250mm，所述动力电池的高度尺寸为H，所述高度尺寸H的尺寸范围为10mm≤H≤100mm。