CN210956729U - 电池外壳和电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池外壳和电池。一种电池外壳包括壳体、隔离板及延展膜，壳体具有能够盛放电解液的容置腔；隔离板收容于容置腔，并与壳体的内壁密封连接，以形成能够容置吸附剂的密封腔，隔离板上开设有通气孔，以使密封腔与容置腔相连通，且当容置腔盛放电解液时，通气孔位于电解液的液面以上；延展膜盖设在通气孔上，并与隔离板密封连接。上述电池外壳的密封腔能够降低电池的安全风险。

Description

电池外壳和电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池外壳和电池。

背景技术

随着锂离子电池不断应用在新能源汽车中,锂离子电池得到快速发展和进步。锂离子电池具有自放电小、循环性能优异以及能量密度高等优势，能够成为新能源汽车的主要动力来源。

锂离子电池是一种由化学能转化为电能一种可逆转换器，锂离子电池包括电池外壳、电芯及电解液，电芯和电解液均收容于电池外壳的容置腔中。锂离子电池需要进行化成来形成SEI和CEI膜，化成过程中会在电池外壳的容置腔中产生气体；同时，锂离子电池长期充放电过程中，电解液会与活性物质发生一些副反应，也会在电池外壳的容置腔中产生气体，从而使得电池内部压力增加。当电池内部压力达到一定极限时，电池可能会发生漏液现象，情况严重时会造成防爆阀强制开启，增加电池的安全风险。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能够降低电池安全风险的电池外壳。

此外，还提供了一种电池。

一种电池外壳，包括：

壳体，具有能够盛放电解液的容置腔，所述壳体的内壁设有穿刺结构；

隔离板，收容于所述容置腔，并与所述壳体的内壁密封连接以形成能够容置吸附剂的密封腔，所述隔离板上开设有通气孔，以使所述密封腔与所述容置腔相连通，且当所述容置腔盛放所述电解液时，所述通气孔位于所述电解液的液面以上，其中，所述穿刺结构收容于所述密封腔，并靠近所述通气孔设置；

延展膜，盖设在所述通气孔上，并与所述隔离板密封连接。

上述电池外壳包括壳体、隔离板及延展膜，壳体具有能够盛放电解液的容置腔，壳体的内壁设有穿刺结构；隔离板收容于容置腔，并与壳体的内壁密封连接，以形成能够容置吸附剂的密封腔，隔离板开设有通气孔，以使密封腔与容置腔相连通，且当容置腔盛放电解液时，通气孔位于电解液的液面以上，其中，穿刺结构收容于密封腔，并靠近通气孔设置；延展膜盖设在通气孔上，并与隔离板密封连接。当容置腔中产生的气体时，延展膜在气体压力的作用下向穿刺结构的一侧发生形变，而使穿刺结构刺破通气孔上的延展膜，以使气体进入密封腔并被密封腔中待容置的吸附剂吸附，从而减小密封腔中的气体的压力，降低安全风险。因此，上述电池外壳的密封腔能够降低电池的安全风险。

在其中一个实施例中，所述壳体的一端具有与所述容置腔相连通的开口，所述隔离板靠近所述开口的一端低于所述壳体靠近所述开口的一端。

在其中一个实施例中，所述隔离板靠近所述开口的一端的端面为平面。

在其中一个实施例中，所述隔离板与所述壳体的侧壁密封连接。

在其中一个实施例中，所述隔离板与所述壳体的侧壁和所述壳体的底壁均密封连接。

在其中一个实施例中，所述壳体为方桶形壳体，所述壳体的一端具有与所述容置腔相连通的开口，所述壳体包括首尾依次连接的第一侧板、第二侧板、第三侧板、第四侧板，及与所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板及所述第四侧板均连接的底板，所述第一侧板与所述第三侧板平行，所述第二侧板与所述第四侧板平行，所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板及所述第四侧板均与所述底板垂直，所述隔离板包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板靠近所述开口设置，并平行于所述底板，且与所述第一侧板、所述第二侧板及所述第三侧板均密封连接，所述第二隔板位于所述第一隔板远离所述开口的一侧，并垂直于所述底板，且与所述第一隔板、所述第一侧板、所述第三侧板及所述底板均密封连接，所述第一隔板、所述第二隔板、所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板及所述底板共同围成所述密封腔，所述通气孔开设在所述第二隔板上。

在其中一个实施例中，所述第一隔板靠近所述开口的一侧低于所述壳体靠近所述开口的一端。

在其中一个实施例中，还包括吸附剂，所述吸附剂容置于所述密封腔。

在其中一个实施例中，还包括顶盖，所述壳体的一端具有与所述容置腔相连通的开口，所述顶盖盖设在所述开口上，并与所述壳体密封连接。

一种电池，包括上述的电池外壳、电芯及电解液，所述电芯和所述电解液均收容于所述电池外壳的所述容置腔。

附图说明

图1为一实施方式的电池外壳的结构示意图；

图2为图1所示的电池外壳的截面图；

图3为图1所示的电池外壳的壳体的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

一实施方式的电池，能够为电动汽车提供动力来源。请参阅图1，具体地，电池包括电池外壳10、电芯及电解液。其中，电芯和电解液均收容于电池外壳10中。具体地，电池外壳10包括壳体100、隔离板200及延展膜300。

请一并参阅图2，壳体100具有能够盛放电解液的容置腔101，壳体100的内壁设有穿刺结构102。进一步地，壳体100的一端具有开口103，开口103与容置腔101相连通。具体地，壳体100为桶形结构。

其中，穿刺结构102大致呈锥形；穿刺结构102的底面与壳体100的内壁接触并固定连接。进一步地，穿刺结构102与壳体100为一体结构。

进一步地，穿刺结构102为针状结构，以使穿刺结构102更加锋利。

在其中一个实施例中，穿刺结构102为多个，多个穿刺结构102间隔且集中排布。

在其中一个实施例中，开口103为多个，多个开口103均与容置腔101相连通。在本实施例中，开口103为一个。需要说明的是，开口103的数量并没有限制，根据实际情况设定即可。

请一并参阅图3，进一步地，壳体100为方桶形壳体100，壳体100包括首尾依次连接的第一侧板110、第二侧板120、第三侧板130、第四侧板140，及与第一侧板110、第二侧板120、第三侧板130及第四侧板140均连接的底板150，第一侧板110与第三侧板130平行，第二侧板120与第四侧板140平行，第一侧板110、第二侧板120、第三侧板130及第四侧板140均与底板150垂直，以形成方形电池的壳体100。其中，第一侧板110、第二侧板120、第三侧板130、第四侧板140之间的连接，及第一侧板110、第二侧板120、第三侧板130和第四侧板140与底板之间的连接均为密封连接。具体地，穿刺结构102与第二侧板120固定连接。

在图示的实施方式中，底板150与第一侧板110、第二侧板120、第三侧板130、第四侧板140为一体成型结构。需要说明的是，在其他实施例中，底板150与第一侧板110、第二侧板120、第三侧板130、第四侧板140也可以为分体式结构，只要能够组装成能够盛放电解液的结构即可。

其中，第一侧板110、第二侧板120、第三侧板130及第四侧板140靠近开口103的一端在一个平面上，以使焊接顶盖时，顶盖与壳体100密封性更好。进一步地，第一侧板110、第二侧板120、第三侧板130及第四侧板140靠近开口103的一端所在的平面与底板150平行。

进一步地，壳体100的厚度为0.05mm~5mm。具体地，壳体100为铝壳体100或铝合金壳体100，以防止电解液腐蚀。其中，壳体100为方形电池的铝壳。

隔离板200收容于容置腔101，并与壳体100的内壁密封连接，以形成能够容置吸附剂的密封腔201，隔离板200上开设有通气孔202，以使密封腔201与容置腔101相连通，且当容置腔101盛放电解液时，通气孔202位于电解液的液面以上，以防止电解液堵塞通气孔202，而阻止容置腔101中产生的气体通过通气孔202进入密封腔201。其中，穿刺结构102收容于密封腔201，并靠近通气孔201设置。

其中，密封腔201由隔离板200和壳体100共同围成。进一步地，通气孔202位于隔离板靠近开口103的一侧。当容置腔101盛放电解液时，通气孔202位于电解液靠近开口103的一侧。

其中，电解液一般不会完全充满容置腔101，而会在容置腔101中留有一定的缓冲空间。其中，隔离板200能够将电解液与密封腔201隔离，防止电解液与密封腔201中待容置的吸附剂直接接触，而使吸附剂吸收电解液，不仅消耗电解液，而且造成吸附剂吸附气体的活性位点减少；另外，一些吸附剂具有酸碱性，会与电解液发生反应，造成电解液的消耗和部分副反应产生。

进一步地，通气孔202为多个，以使容置腔101中的气体能够迅速通过通气孔202进入密封腔201，并被密封腔201中的吸附剂所吸收，避免安全隐患。

其中，通气孔202的形状选自圆形、菱形、椭圆形、长方形及方形中的至少一种。需要说明的是，通气孔202的形状不限于上述形状，只要通气孔202能够将密封腔201和容置腔101连通即可。

在其中一个实施例中，隔离板200靠近开口103的一端低于壳体100靠近开口103的一端，以使在安装电池顶盖时隔离板200能够对顶盖进行卡位，便于顶盖的焊接密封。进一步地，隔离板200靠近开口103的一端的端面为平面，以利于在安装顶盖时隔离板200能够更准确地对顶盖进行卡位。更进一步地，隔离板200靠近开口103的一端与壳体100靠近开口103的一端的距离为0.5mm~5mm。其中，隔离板200靠近开口103的一端与壳体100靠近开口103的一端的距离由顶盖的厚度决定。

在其中一个实施例中，隔离板200与壳体100的侧壁和壳体100的底壁均密封连接。进一步地，隔离板200与壳体100的第一侧板110、第二侧板120、第三侧板130及底板150均密封连接。具体地，隔离板200包括第一隔板210和第二隔板220。

第一隔板210靠近开口103设置，并平行于底板150，且与第一侧板110、第二侧板120及第三侧板130均密封连接。进一步地，第一隔板210靠近开口103的一侧低于壳体100靠近开口103的一端，同时，第一隔板210平行于底板150，有利于第一隔板210对顶盖的定位，便于顶盖的焊接。

具体地，第一隔板210靠近开口103的一侧的侧面为平面，以利于电池顶盖的定位。更具体地，第一隔板210靠近开口103的一侧与壳体100靠近开口103的一端的距离为0.5mm~5mm，第一隔板210靠近开口103的一侧与壳体100靠近开口103的一端的距离由顶盖的厚度决定。

其中，第一隔板210为平板结构。具体地，第一隔板210的厚度为0.05mm~5mm。更具体地，第一隔板210为铝板或铝合金板，防止电解液腐蚀。

第二隔板220位于第一隔板210远离开口103的一侧，并垂直于底板150，且与第一隔板210、第一侧板110、第三侧板130及底板150均密封连接，第一隔板210、第二隔板220、第一侧板110、第二侧板120、第三侧板130及底板150共同围成密封腔201，通气孔202开设在第二隔板220上，并位于第二隔板220靠近开口103一侧，当容置腔101盛放电解液时，通气孔202位于电解液靠近开口103的一侧，以防止容置腔101中的电解液堵塞通气孔202。其中，第二隔板220能够将电解液和密封腔201隔开。

进一步地，通气孔202位于第二隔板220靠近开口103一侧的四分之一区域。具体地，密封腔201为长方体腔体。

进一步地，第二隔板220平行于第二侧板120，垂直于第一侧板110和第三侧板130。更进一步地，第二隔板220与第二侧板120的距离为0.5mm~10mm。

其中，第二隔板220为平板结构。具体地，第二隔板220的厚度为0.05mm~5mm。更具体地，第二隔板220为铝板或铝合金板，以防止被电解液腐蚀。

在另一个实施例中，隔离板200与壳体100的侧壁密封连接。即隔离板200仅与壳体100的侧壁密封连接，不与壳体100的底板150相接触。

在其中一个实施例中，隔离板200为多个，多个隔离板200均收容于容置腔101，并与壳体100的内壁密封连接，以使隔离板200和壳体100共同围成能够容置吸附剂的多个密封腔201，多个隔离板200靠近开口103的一侧上均开设有通气孔202，以使密封腔201与容置腔101相连通，且当容置腔101盛放电解液时，通气孔202位于电解液靠近开口103的一侧。其中，多个密封腔201均能够容置吸附剂，能够更加充分的吸附容置腔101中产生的气体。

进一步地，多个隔离板200靠近开口103的一端均低于壳体100靠近所述开口103的一端，多个隔离板200能够使顶盖的定位更加准确，更加方便顶盖的焊接密封。更进一步地，多个隔离板200靠近开口103的一端与壳体100靠近开口103的一端的距离均为0.5mm~5mm。

在图示的实施例中，隔离板200为两个，两个隔离板200分别位于壳体100的两侧，以使顶盖的定位更加准确和稳定，有利于顶盖的焊接密封。其中，一个隔离板200与壳体100的第一侧板110、第二侧板120、第三侧板130及底板150均密封连接，另一个隔离板200与壳体100的第一侧板110、第三侧板130、第四侧板140及底板150均密封连接。

延展膜300盖设在通气孔202上，并与隔离板200密封连接。在其中一个实施例中，延展膜300盖设在隔离板200靠近穿刺结构102一侧。在另一个实施例中，延展膜300盖设在隔离板200远离穿刺结构102一侧。

其中，延展膜300具有密封性和延展性，延展膜300能够阻止电解液与吸附剂直接接触，避免吸附剂吸收电解液而消耗电解液，同时造成吸附剂吸附气体的活性位点减少；另外，避免具有酸碱性的吸附剂与电解液发生反应，造成电解液的消耗和部分副反应产生；同时，延展膜300能够在压力的作用下发生形变。其中，延展膜300不与电解液发生反应，化学性质稳定。具体地，延展膜300选自铝膜、铜膜、尼龙膜、聚乙烯醇薄膜及PET聚酯薄膜中的至少一种。更具体地，延展膜300为铝膜。

具体地，延展膜300的厚度为0.1mm~3mm。

其中，当通气孔202为多个时，延展膜300盖设在多个通气孔202上，并与隔离板200密封连接。当隔离板200为多个时，延展膜300也为多个，每个延展膜300与一个隔离板200密封连接。

需要说明的是，电池外壳10还包括吸附剂（图未示），吸附剂容置于密封腔201，以使吸附剂在延展膜300被刺穿后能够吸附容置腔101中产生的气体，减小电池内部的压力，从而降低电池鼓胀，降低安全风险。

具体地，吸附剂选自多孔碳材料、沸石及分子筛中的至少一种。更具体地，多孔碳材料包括但不限于生物活性炭、石油焦活性炭等材料。

进一步地，吸附剂还包括碱性物质，碱性物质能够与酸性气体如二氧化碳发生化学反应，生成固相产物，而高效地吸收酸性气体。具体地，碱性物质包括氢氧化物、金属氧化物、有机胺等。

具体地，吸附剂为多孔碳材料和碱性物质的混合物。其中，多孔碳材料不但能够吸收容置腔101中产生的气体，降低电池内部的压力；而且还能够防止碱性物质吸收二氧化碳后结块，导致气体不流通，吸收效率低下。

更具体地，吸附剂为生物活性炭和氢氧化锂的混合物，生物活性炭和氢氧化锂的质量比为1:1，不仅能够防止吸收气体后发生体积效应，而且能够吸附非碱性气体，而使吸附剂的吸附效果更好。进一步地，吸收材料的体积为密封腔201体积的三分之二，保证吸附剂吸收气体后，有充足的体积膨胀空间。

需要说明的是，还包括顶盖（图未示），顶盖盖设在开口103上，并与壳体100密封连接。进一步地，顶盖部分收容于容置腔101，并与隔离板200靠近开口103的一端相抵接，隔离板200能够对顶盖进行卡位，以便于顶盖与壳体100焊接。具体地，顶盖为铝盖或铝合金盖。

上述电池外壳10至少具有如下优点：

1）上述电池外壳10包括壳体100、隔离板200及延展膜300，壳体100具有能够盛放电解液的容置腔101，壳体100的内壁设有穿刺结构102；隔离板200收容于容置腔101，并与壳体100的内壁密封连接，以使隔离板200和壳体100共同围成能够容置吸附剂的密封腔201，隔离板200上开设有通气孔202，以使密封腔201与容置腔101相连通，且当容置腔101盛放电解液时，通气孔202位于电解液的液面以上，其中，穿刺结构102收容于密封腔201，并靠近通气孔202；延展膜300盖设在通气孔202上，并与隔离板200密封连接。当容置腔101中产生的气体时，延展膜300在气体压力的作用下向穿刺结构102的一侧发生形变，而使穿刺结构102刺破通气孔202上的延展膜300，以使气体进入密封腔201并被密封腔201中待容置的吸附剂吸附，从而减小密封腔201中的气体的压力，降低安全风险。因此，上述电池外壳10的密封腔能够降低电池的安全风险。

2）上述电池外壳10的隔离板200靠近开口103的一端低于壳体100靠近开口103的一端，以使在安装电池顶盖时隔离板200能够对顶盖进行卡位，便于顶盖的焊接密封。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池外壳，其特征在于，包括：

壳体，具有能够盛放电解液的容置腔，所述壳体的内壁设有穿刺结构；

隔离板，收容于所述容置腔，并与所述壳体的内壁密封连接以形成能够容置吸附剂的密封腔，所述隔离板上开设有通气孔，以使所述密封腔与所述容置腔相连通，且当所述容置腔盛放所述电解液时，所述通气孔位于所述电解液的液面以上，其中，所述穿刺结构收容于所述密封腔，并靠近所述通气孔设置；

延展膜，盖设在所述通气孔上，并与所述隔离板密封连接。

2.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述壳体的一端具有与所述容置腔相连通的开口，所述隔离板靠近所述开口的一端低于所述壳体靠近所述开口的一端。

3.根据权利要求2所述的电池外壳，其特征在于，所述隔离板靠近所述开口的一端的端面为平面。

4.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述隔离板与所述壳体的侧壁密封连接。

5.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述隔离板与所述壳体的侧壁和所述壳体的底壁均密封连接。

6.根据权利要求5所述的电池外壳，其特征在于，所述壳体为方桶形壳体，所述壳体的一端具有与所述容置腔相连通的开口，所述壳体包括首尾依次连接的第一侧板、第二侧板、第三侧板、第四侧板，及与所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板及所述第四侧板均连接的底板，所述第一侧板与所述第三侧板平行，所述第二侧板与所述第四侧板平行，所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板及所述第四侧板均与所述底板垂直，所述隔离板包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板靠近所述开口设置，并平行于所述底板，且与所述第一侧板、所述第二侧板及所述第三侧板均密封连接，所述第二隔板位于所述第一隔板远离所述开口的一侧，并垂直于所述底板，且与所述第一隔板、所述第一侧板、所述第三侧板及所述底板均密封连接，所述第一隔板、所述第二隔板、所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板及所述底板共同围成所述密封腔，所述通气孔开设在所述第二隔板上。

7.根据权利要求6所述的电池外壳，其特征在于，所述第一隔板靠近所述开口的一侧低于所述壳体靠近所述开口的一端。

8.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，还包括吸附剂，所述吸附剂容置于所述密封腔。

9.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，还包括顶盖，所述壳体的一端具有与所述容置腔相连通的开口，所述顶盖盖设在所述开口上，并与所述壳体密封连接。

10.一种电池，其特征在于，包括权利要求1~9任意一项所述的电池外壳、电芯及电解液，所述电芯和所述电解液均收容于所述电池外壳的所述容置腔。

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