CN215731935U

CN215731935U - 电池外壳和电池

Info

Publication number: CN215731935U
Application number: CN202121144048.1U
Authority: CN
Inventors: 刘尧; 杜瑞平; 段栋; 贺梦江
Original assignee: Sunwoda Electric Vehicle Battery Co Ltd
Current assignee: Xinwangda Power Technology Co ltd
Priority date: 2021-05-26
Filing date: 2021-05-26
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2031-05-26

Abstract

本申请提供一种电池外壳和电池，包括壳体和盖板，壳体包括壳底壁和壳侧壁，壳侧壁设置在壳底壁上与壳底壁形成具有开口的容纳腔；壳侧壁朝向容纳腔内的一侧设置有支撑部；壳侧壁远离壳底壁的一端的端面上设置有两个以上间隔设置的焊接槽；盖板设置在支撑部上以盖设在容纳腔的开口，盖板包括上表面、下表面和侧壁面，侧壁面连接在上表面、下表面的外边缘之间，侧壁面上设置有两个以上间隔设置的焊接凸部，焊接凸部平行于盖板并且朝向盖板的外部延伸，焊接凸部容纳在焊接槽内并与焊接槽的槽壁焊接。在焊接凸部与焊接槽配合时，焊接凸部能覆盖住盖板与壳侧壁之间的装配间隙，使得在进行激光焊接时，激光不会从装配间隙穿过照射在容纳腔内的电芯上。

Description

电池外壳和电池

技术领域

本申请涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种电池外壳和电池。

背景技术

目前，金属激光焊接技术广泛应用于航空航天、汽车制造和新能源动力电池等领域，其中激光深熔焊由于熔深大、焊道窄、热影响区小等优点而在电池领域备受关注。

电池包括容纳在铝壳内的电芯以及盖设在铝壳上的盖板，一般通过激光焊接的方式将盖板焊接在铝壳上，现有在盖板与铝壳激光焊接过程中，激光容易从盖板与铝壳的装配间隙中穿过将容纳在铝壳内的电芯损坏而导致电池报废。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电池外壳，以解决在盖板与铝壳激光焊接过程中，激光容易从盖板与铝壳的装配间隙中穿过将容纳在铝壳内的电芯损坏而导致电池报废的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种电池外壳，包括：

壳体，所述壳体包括：

壳底壁；以及

壳侧壁，所述壳侧壁设置在所述壳底壁上，与所述壳底壁形成具有开口的容纳腔，所述容纳腔用于容纳电芯；所述壳侧壁朝向所述容纳腔内的一侧设置有支撑部；所述壳侧壁远离所述壳底壁的一端的端面上设置有两个以上间隔设置的焊接槽；以及

盖板，所述盖板设置在所述支撑部上以盖设在所述开口，所述盖板包括上表面、下表面和侧壁面，所述侧壁面连接在所述上表面、下表面的外边缘之间，所述侧壁面上设置有两个以上间隔设置的焊接凸部，所述焊接凸部平行于所述盖板并且朝向所述盖板的外部延伸，所述焊接凸部容纳在所述焊接槽内并与所述焊接槽的槽壁焊接固定。

可选的，所述焊接凸部远离所述盖板的侧面设置为第一斜面；

所述第一斜面从下到上往远离所述盖板的方向倾斜设置；所述焊接槽的形状与所述焊接凸部的形状相适配。

可选的，所述焊接凸部包括与所述盖板连接且相对设置的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面为斜面，所述第一侧面从下到上往远离所述第二侧面的方向倾斜设置，所述第二侧面从下到上往远离所述第一侧面的方向倾斜设置。

可选的，所述焊接槽与所述容纳腔连通，且所述焊接槽的槽底壁与所述壳侧壁的朝向所述容纳腔的壁面邻接。

可选的，所述焊接凸部的厚度与所述盖板的厚度的比值范围在5％—20％之间。

可选的，在所述壳侧壁的壁厚方向上，所述焊接凸部的长度与所述壳侧壁壁厚的比值范围在1/3至2/3之间。

可选的，所述焊接凸部的顶面与所述盖板的上表面齐平。

可选的，所述焊接凸部与所述盖板一体成型。

可选的，所述焊接槽的深度大于或等于所述焊接凸部的厚度。

第二方面，本申请实施例还提供了一种电池，包括电芯和如上所述的电池外壳，所述电芯容纳在所述壳体内。

本申请实施例提供的电池外壳和电池，包括壳体和盖板，其中壳体包括壳底壁和壳侧壁，壳侧壁设置在壳底壁上与壳底壁形成具有开口的容纳腔，通过在壳侧壁朝向容纳腔内的一侧设置支撑部，可以将盖板设置在支撑部上以盖设在容纳腔的开口，通过在壳侧壁远离壳底壁的一侧设置焊接槽，在盖板的朝向壳侧壁的侧壁面上设置焊接凸部，当将盖板盖设在壳体上时，焊接凸部能容纳在焊接槽内，此时，由于设置了焊接凸部，在焊接凸部与壳侧壁上的焊接槽配合时，焊接凸部能覆盖住盖板与壳侧壁之间的装配间隙，从而使得在对焊接凸部与焊接槽进行激光焊接(即激光点焊或者激光连续焊)时，激光不会从盖板与壳侧壁之间的装配间隙穿过从而照射在容纳腔内的电芯上。并且通过设置焊接凸部，也可以提前确定好焊点位置，便于焊接。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行以下说明，其中在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

图1为本申请实施例提供的电池外壳的爆炸图。

图2为图1中壳体的结构示意图。

图3为图1中的壳体和盖板装配到一起时的结构示意图。

图4为图1中盖板的结构示意图。

图5为图4中C处的放大示意图。

图6为图5中的焊接凸部的结构示意图。

图7为图2中A处的放大示意图。

图8为图3中B处的放大示意图。

图9为图8中沿A-A方向的第一种局部剖视图。

图10为图8中沿B-B方向的第一种局部剖视图。

图11为图8中沿B-B方向的第二种局部剖视图。

图12为图8中沿A-A方向的第二种局部剖视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。

本申请实施例提供了一种电池外壳和电池，以解决在盖板与铝壳激光焊接过程中，激光容易将容纳在铝壳内的电芯损坏而导致电池报废的问题。以下将结合附图对此进行说明。

本申请实施例提供的电池外壳10，用于容纳电芯，从而与电芯一起制作成电池。其中，电池可以是新能源动力电池。示例性的，请参阅图1，图1为本申请实施例提供的电池外壳的爆炸图。电池可以包括电芯(图中未示出)和电池外壳10，其中，电池外壳10可以包括壳体1和盖板2，其中，壳体1具有用于容纳电芯的容纳腔11，在电芯容纳在容纳腔11内后，将盖板2盖设在壳体1 上，并通过激光焊接的方式将盖板2焊接在壳体1上，从而将电芯封装在电池外壳10内。示例性的，可以采用激光点焊的方式将盖板2焊接在壳体1上。

为了更清楚的说明壳体1和盖板2的结构，以下将结合附图对壳体1和盖板2进行介绍。

示例性的，请结合图1并参阅图2和图3，图2为图1中壳体的结构示意图，图3为图1中的壳体和盖板装配到一起时的结构示意图。其中，壳体1可以包括壳底壁12以及壳侧壁13，其中，壳侧壁13设置在壳底壁12上，与壳底壁12一起形成具有开口的容纳腔11，容纳腔11能容纳电芯，盖板2则用于封装容纳腔11的开口。其中，盖板2包括上表面21、下表面22和侧壁面23，侧壁面23连接在上表面21、下表面22的外边缘之间，为了更好的封装电芯，盖板2设计成与容纳腔11的开口形状相适配的形状，盖板2设置于容纳腔11 的开口处以封装容纳腔11的开口，一般而言，盖板2与容纳腔11的开口为间隙配合，为了能在盖板2和壳体1焊接之前对盖板2有一个支撑力，防止盖板 2压在电芯上，在壳侧壁13位于容纳腔11内的一侧设置有支撑部14，盖板2 被支撑在支撑部14上以盖设在容纳腔11的开口，在将盖板2盖设在容纳腔11 的开口处后，通过激光焊接的方式将壳体1的壳侧壁13与盖板2焊接在一起即可。

需要说明的是，由于现有技术中关于盖板2与容纳腔11开口之间的装配具有间隙，在盖板2与壳体1进行激光焊接的过程中(例如激光点焊和激光连续焊)，激光会通过盖板2与容纳腔11开口之间的装配间隙照射在电芯上，导致电芯受损而报废。其中，漏激光的风险主要在激光起始阶段、壳体1与盖板2 装配间隙超规格、激光功率过大导致焊穿工件等情况下发生，为了避免激光直接照射在电芯上，现有相关技术中通常采用焊接夹具夹持壳体1以减小盖板2 与壳体1之间的装配间隙，具体为减小盖板2与壳体1的壳侧壁13之间的装配间隙，此时，对于尺寸较大的盖板2和壳体1，则需要加工精度高的焊接夹具，导致焊接夹具的成本增加，操作也不方便。

基于此，请参阅图4至图9，图4为图1中盖板的结构示意图，图5为图4 中C处的放大示意图，图6为图5中的焊接凸部的结构示意图，图7为图2中 A处的放大示意图，图8为图3中B处的放大示意图，图9为图8中沿A-A方向的第一种局部剖视图。本申请实施例提供的电池外壳10包括了盖板2，其中，盖板2包括上表面21、下表面22和侧壁面23，侧壁面23连接在上表面21、下表面22的外边缘之间，在盖板2的侧壁面23上设置有两个以上间隔设置的焊接凸部3，其中，焊接凸部平行于盖板2并且朝向盖板2的外部延伸，在壳侧壁13位于容纳腔11开口处的边缘设置有与焊接凸部3配合的焊接槽131，其中，焊接槽131设置有两个以上并且彼此之间间隔设置，即在壳侧壁13远离壳底壁12的一端的端面上设置有两个以上间隔设置的焊接槽131，将盖板2盖设在壳体1上时，焊接凸部3能容纳在焊接槽131内，通过激光焊接的方式将焊接凸部3与焊接槽131焊接固定从而实现将盖板2焊接在壳体1上，由于在盖板2的与壳侧壁13相对的侧壁面23设置了焊接凸部3，在焊接凸部3与壳侧壁13上的焊接槽131配合时，焊接凸部3能覆盖住盖板2与壳侧壁13之间的装配间隙，从而使得在对焊接凸部3与焊接槽131进行激光焊接时，激光不会从盖板2与壳侧壁13之间的装配间隙穿过从而照射在电芯上。其中，将焊接凸部3设置成两个以上并且间隔设置，能有效解决点焊时激光漏光的问题，每个焊接凸部作为一个点焊的焊点，激光的起始点直接打在焊接凸部上，由于焊接凸部覆盖住了盖板2与壳侧壁13之间的装配间隙，使得激光在点焊时不会从盖板2与壳侧壁13之间的装配间隙穿过从而照射在电芯上，解决了激光点焊时漏光的问题。

可以理解的是，通过设置多个焊接凸部也能解决激光连续焊时漏光的问题，其中，在激光连接焊时，连接焊的激光起始位置打在焊接凸部上，由于焊接凸部覆盖住了盖板2与壳侧壁13之间的装配间隙，使得起始激光不会从盖板2 与壳侧壁13之间的装配间隙穿过而照射在电芯上，焊接开始后，金属熔化(即焊接凸部、壳侧壁和盖板需要焊接的部分)形成熔池，金属液填充焊接点附近区域，连续焊的过程中，激光头沿着间隙移动，在激光头到达某处之前，该处已经被金属液填充，因此，基本无漏光风险。即，通过设置多个焊接凸部，既避免了点焊时激光漏光的风险，同时也避免了连续焊时激光漏光的风险。

其中，可以将焊接凸部3的顶面设置成与盖板2的上表面21齐平，能有效提高焊接凸部3与焊接槽131之间的焊接效果，并且由于将焊接凸部3的顶面设置成与盖板2的上表面21齐平，使得激光在焊接时，不会被盖板2反射从而影响焊接质量。

示例性的，可以将焊接凸部3与盖板2做成一体成型的结构，既便于生产，也能提高焊接凸部3与盖板2连接处的强度，进而使得盖板2焊接在壳体1上时更加稳固。此时，盖板2与焊接凸部3的材料相同，均可以采用铝。

其中，示例性的，请结合图7，由于壳侧壁13本身的厚度较薄，为了便于加工出焊接槽131，将焊接槽131与壳体1的容纳腔11打通，且焊接槽131的槽底壁与壳侧壁13的朝向容纳腔11的壁面邻接，即焊接槽131与容纳腔11连通处没有槽壁。

示例性的，请结合图9，为了使得焊接凸部3满足一定的抗弯折强度，并且满足激光焊接需求，将焊接凸部3的厚度d设置为盖板2厚度D的5％—20％，即焊接凸部3的厚度d与盖板2的厚度D的比值d/D的比值范围在5％—20％之间。其中，满足激光焊接需求指的是可以不用通过大功率的激光即可实现将焊接凸部3与焊接槽131之间的焊接。

其中，请结合图9并参阅图10至图12，图10为图8中沿B-B方向的第一种局部剖视图，图11为图8中沿B-B方向的第二种局部剖视图，图12为图8 中沿A-A方向的第二种局部剖视图。为了使得焊接凸部3能完全容纳在焊接槽131内，如图9和图10所示，可以将焊接槽131的深度设置成等于焊接凸部3 的厚度。或者，如图11和图12所示，可以将焊接槽131的深度设置成大于焊接凸部3的厚度。此时焊接凸部3能完全容纳在焊接槽131内，不会由于部分凸出焊接槽131从而影响到焊接的质量。其中，激光在焊接时与顶盖呈一定斜度照射，可以避免激光发生反射损伤激光镜头。

需要说明的是，由于壳侧壁13本身的厚度较薄，加工出焊接槽131后，壳侧壁13的设置有焊接槽131的部分，其强度会有所降低，为了保证壳侧壁13 不会被焊接凸部3刺破，设置焊接凸部3时需要结合壳侧壁13的厚度进行设计，示例性的，请结合图9，在壳侧壁13的壁厚方向上，将焊接凸部3的长度范围设置在壳侧壁13壁厚的1/3至2/3之间，即在壳侧壁13的壁厚方向上，焊接凸部3的长度L₁与壳侧壁13的壁厚L的比值L₁/L的比值范围在1/3至2/3之间，能有效保证壳侧壁13不会被焊接凸部3刺破。

示例性的，请结合图6、图8和图9，为了能便于将焊接凸部3放置在焊接槽131内并提高焊接凸部3与焊接槽131之间的装配精度，以及使得盖板2与壳体1之间的装配更加稳固，可以将焊接凸部3远离盖板2的侧面设置为第一斜面31，其中，第一斜面31从下到上往远离盖板2的方向倾斜设置。即以图8 所示的视角沿A-A方向剖切焊接凸部3，得到的焊接凸部3的截面可以呈梯形或者呈三角形，本申请以沿A-A方向剖切得到的焊接凸部3的截面呈梯形为例进行说明，沿A-A方向剖切焊接凸部3得到的截面为梯形时，焊接凸部3的强度较沿A-A方向剖切焊接凸部3得到的截面为三角形时高。

示例性的，请结合图5、图6和图10，焊接凸部3包括与盖板2连接且相对设置的第一侧面32和第二侧面33，其中，第一侧面32和第二侧面33可以设置为斜面，第一侧面32从下到上往远离第二侧面33的方向倾斜设置，第二侧面33从下到上往远离第一侧面32的方向倾斜设置。通过将第一侧面32和第二侧面33设置成斜面，能便于将焊接凸部3放置在焊接槽131内并进一步提高焊接凸部3与焊接槽131之间的装配精度，以及使得盖板2与壳体1之间的装配更加稳固。

需要说明的是，本申请实施例提及到的上、下、顶面、底面等跟方位有关的名词，均是以盖板2正常安装在壳体1上时作为参考。

示例性的，第一侧面32与焊接凸部3的顶面的夹角为45°-60°，第二侧面33与焊接凸部3的顶面的夹角为45°-60°，以便于焊接凸部3装配到焊接槽131内。

需要说明的是，焊接槽131的形状与焊接凸部3的形状相适配，其整体尺寸可以与焊接凸部3的整体尺寸相同，即焊接凸部3能完全贴合在焊接槽131 内，或者是，为了配合焊接凸部3的公差，可以将焊接槽131的整体尺寸做的比焊接凸部3稍大，例如大0.05mm，以防止有些焊接凸部3在制作时由于误差使得焊接凸部3与焊接槽131不能配合。

其中，在焊接方向上，焊接凸部3的长度比焊点长度大至少0.1mm，以使得焊点能完全打在焊接凸部3上。

其中，示例性的，为了进一步提高盖板2与壳体1之间的焊接稳固性，可以将焊接凸部3设置成多个并且相互之间间隔分布，此时，焊接槽131对应设置成多个，一个焊接凸部3对应装配在一个焊接槽131内。如图1所示，本申请实施例提供的电池外壳10以长方形外壳为例进行说明，盖板2呈长方体结构，壳体1为长方形盒体结构，可以在盖板2长边的侧壁上设置多个焊接凸部3，在盖板2短边的侧壁上设置一个焊接凸部3，当然，盖板2短边的侧壁上也可以设置多个焊接凸部3，本申请对焊接凸部3的个数不做限制，其可以根据电池外壳10的具体尺寸进行设计，其中，壳体1上的焊接槽131的设置位置与盖板2上的焊接凸部3位置相对应。

本申请实施例提供的电池外壳10和电池，通过在壳侧壁13朝向容纳腔11 内的一侧设置支撑部14，可以将盖板2设置在支撑部14上以盖设在容纳腔11 的开口，通过在壳侧壁13远离壳底壁12的一端的端面上设置焊接槽131，在盖板2的侧壁面23上设置焊接凸部3，当将盖板2盖设在壳体1上时，焊接凸部3能容纳在焊接槽131内，此时，由于设置了焊接凸部3，在焊接凸部3与壳侧壁13上的焊接槽131配合时，焊接凸部3能覆盖住盖板2与壳侧壁13之间的装配间隙，从而使得在对焊接凸部3与焊接槽131进行激光焊接(激光点焊或者激光连续焊)时，激光不会从盖板2与壳侧壁13之间的装配间隙穿过从而照射在容纳腔11内的电芯上。并且通过设置焊接凸部3，也可以提前确定好焊点位置，便于焊接。将焊接凸部3的顶面设置成与盖板2的顶面齐平，能有效提高焊接凸部3与焊接槽131之间的焊接效果，并且由于将焊接凸部3的顶面设置成与盖板2的顶面齐平，使得激光在焊接时，不会被盖板2反射从而影响焊接质量。将焊接凸部3远离盖板2的侧面设置为第一斜面31，以及将焊接凸部3的第一侧面32和第二侧面33设置成斜面，其中，第一斜面31从下到上往远离盖板2的方向倾斜设置，第一侧面32从下到上往远离第二侧面33的方向倾斜设置，第二侧面33从下到上往远离第一侧面32的方向倾斜设置，将焊接凸部3设置成此种结构能便于将焊接凸部3放置在焊接槽131内并提高焊接凸部3与焊接槽131之间的装配精度，使得盖板2与壳体1之间的装配更加稳固。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个特征。

以上对本申请实施例所提供的电池外壳进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims

1.一种电池外壳，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括：

壳底壁；以及

2.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述焊接凸部远离所述盖板的侧面设置为第一斜面；

3.根据权利要求2所述的电池外壳，其特征在于，所述焊接凸部包括与所述盖板连接且相对设置的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面为斜面，所述第一侧面从下到上往远离所述第二侧面的方向倾斜设置，所述第二侧面从下到上往远离所述第一侧面的方向倾斜设置。

4.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述焊接槽与所述容纳腔连通，且所述焊接槽的槽底壁与所述壳侧壁的朝向所述容纳腔的壁面邻接。

5.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述焊接凸部的厚度与所述盖板的厚度的比值范围在5％—20％之间。

6.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，在所述壳侧壁的壁厚方向上，所述焊接凸部的长度与所述壳侧壁壁厚的比值范围在1/3至2/3之间。

7.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述焊接凸部的顶面与所述盖板的上表面齐平。

8.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述焊接凸部与所述盖板一体成型。

9.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述焊接槽的深度大于或等于所述焊接凸部的厚度。

10.一种电池，其特征在于，包括电芯和如权利要求1-9任一项所述的电池外壳，所述电芯容纳在所述壳体内。