CN217114731U - 锂电池外壳及锂电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锂电池外壳及锂电池，将外壳拆分有为第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体分别通过钣金工艺弯折成型，第一壳体和第二壳体相互扣合并密封固定形成用于容纳电芯的电芯容纳腔；且第一壳体或第二壳体上还设有供电芯上的电极柱穿过的电极柱通孔。不再需要复杂的拉伸成型，制作成本低，制作工艺更为成熟简单，可直接选择厚度一致的金属板通过钣金工艺制作，不再需要选择拉伸性较好的特定材料，也不在需要使用大量的润滑油，且不再需要依靠工程师的经验，产品的良品率和一致性可控性更好，生产过程更环保；另外不再需要额外单独制作盖板，可进一步简化外壳的制作工艺并降低其制作成本。

Description

锂电池外壳及锂电池

技术领域

本实用新型涉及锂电池领域，尤其涉及一种锂电池外壳及锂电池。

背景技术

随着锂电池技术的发展日益成熟，电动汽车、不间断电源(UninterruptiblePower Supply，UPS)、储能电站等行业对锂电池的需求也逐渐增加，因此锂电池具有广阔的应用前景。

锂电池包括电芯和用于包裹电芯的外壳，外壳一般由金属材料制成，且包括上端开口的壳体及用于封堵壳体上端开口的盖板，通过盖板和壳体组合形成用于通纳电芯的电芯容纳腔。现有的壳体1参见图1所示，其上端具有开口11。目前的壳体1一般采用铝型材拉伸变薄成形工艺制得，因此需要选择满足拉伸变薄成形工艺所需的特定成分的材料，材料成本高。在拉伸过程中，都是依靠工程师的经验，技术转换困难，经手人一旦出现异常，常常会使此工序陷入停产状态，且铝型材的厚度无法全方位监控和良好的控制，导致得到的壳体1的不同区域厚度可能不同，产品的一致性和良品率差。且在拉伸过程中需要大型的压力设备，同时需要大量的润滑油保证，拉伸后再经过清洗，制作工艺繁杂且制作成本较高，对环境也不友好。同时，通过拉伸工艺制得壳体1后，还需单独制作盖板，进一步增加了制作工艺的复杂度和难度。

另外，参见图1所示，由于壳体1是采用拉伸工艺，壳体1的相邻侧壁之间只能做成R角12，导致电芯的利用率差。

因此，如何解决现有锂电池外壳制作工艺复杂、成本高，产品一致性差及良品率低，是目前亟需解决的技术问题。

实用新型内容

鉴于上述相关技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种锂电池外壳及锂电池，旨在解决现有锂电池外壳制作工艺复杂、成本高，产品一致性差及良品率低的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种锂电池外壳，由第一壳体和第二壳体组成，所述第一壳体和所述第二壳体分别具有通过钣金工艺弯折成型的至少两个邻接壳壁；所述第一壳体和所述第二壳体相互扣合并密封固定形成用于容纳电芯的电芯容纳腔；

所述第一壳体或所述第二壳体上还设有供所述电芯上的电极柱穿过的电极柱通孔。

在一些实施例中，所述第一壳体和所述第二壳体相互扣合后形成为长方体或立方体的锂电池外壳。

在一些实施例中，所述第一壳体的纵截面形状为

型。

在一些实施例中，所述第一壳体的纵截面形状为

型，所述第二壳体的横截面形状为

型。

在一些实施例中，所述第一壳体或所述第二壳体上还设有电解液注入通孔和供设置泄压阀的泄压阀口中的至少之一。

在一些实施例中，所述第一壳体的一个壳壁上设有所述注入通孔、所述泄压阀口和所述电极柱通孔，且所述电极柱通孔包括分别与所述电芯上的正电极柱和负电极柱对应的两个电极柱通孔，所述注入通孔和所述泄压阀口设于所述两个电极柱通孔之间。

在一些实施例中，所述第一壳体和所述第二壳体为铝壳体，和/或，所述第一壳体的各壳壁的厚度相同，所述第二壳体的各壳壁的厚度相同。

在一些实施例中，所述邻接壳壁之间的夹角为90°。

在一些实施例中，所述第一壳体和所述第二壳体相互扣合后，所述第一壳体和所述第二壳体的拼接处通过激光焊接固定。

基于同样的实用新型构思，本实用新型还提供了一种锂电池，包括电芯和如上所述的锂电池外壳；

所述电芯设于所述电芯容纳腔内，所述电芯的电极柱穿过的所述电极柱通孔。

本实用新型提供的锂电池外壳及锂电池，将外壳拆分有为第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体分别通过钣金工艺弯折成型，第一壳体和第二壳体相互扣合并密封固定形成用于容纳电芯的电芯容纳腔；且第一壳体或第二壳体上还设有供电芯上的电极柱穿过的电极柱通孔。相对于现有锂电池外壳有具有开口的壳体和盖板组成，且壳体通过拉伸的方式形成，本实用新型中的外壳由第一壳体和第二壳体组成，且第一壳体和第二壳体可直接通过钣金工艺弯折成型，而不再需要复杂的拉伸成型，制作成本低，制作工艺更为成熟简单，可直接选择厚度一致的金属板通过钣金工艺制作，不再需要选择拉伸性较好的特定材料，也不在需要使用大量的润滑油，且不再需要依靠工程师的经验，产品的良品率和一致性可控性更好，生产过程更环保，且从此再无专人生产需要，为推动锂电池外壳标准化生产提供了殷实的保障；另外不再需要额外单独制作盖板，可进一步简化外壳的制作工艺并降低其制作成本。

附图说明

图1为现有锂电池外壳的壳体示意图；

图2为本实用新型实施例示例一中的第二壳体结构示意图；

图3为本实用新型实施例示例一中的第一壳体结构示意图；

图4为本实用新型实施例示例一中的第一壳体和第二壳体对位示意图；

图5为本实用新型实施例示例一中的第一壳体和第二壳体扣合后的示意图；

图6为本实用新型实施例示例二中的第二壳体结构示意图；

图7为本实用新型实施例示例二中的第一壳体结构示意图；

图8为本实用新型实施例示例二中的第一壳体和第二壳体对位示意图；

图9为本实用新型实施例示例二中的第一壳体和第二壳体扣合后的示意图；

图10为本实用新型实施例提供的锂电池主视图；

图11为本实用新型实施例提供的锂电池的俯视图；

图12为本实用新型实施例提供的锂电池的仰视图；

图13为本实用新型实施例提供的锂电池的剖视图；

图14为本实用新型实施例提供的一种锂电池外壳制作方法流程示意图。

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实施方式。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方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

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方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，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实施例的限制。

此外，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该特征。在本实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。

在本实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实施例的至少一个示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

针对现有锂电池外壳的由通过拉伸工艺形成的壳体，并配合盖板组装而成，其中壳体采用拉伸工艺需要选择拉伸性能好特定材料，需要大型的压力设备，同时需要大量的润滑油保证，然后再经过清洗，制作工艺繁杂且制作成本较高，大量润滑油的使用会污染环境，且拉伸过程中厚度无法全方位监控和良好的控制，导致得到的壳体的不同区域厚度可能不同，产品的一致性和良品率差等问题。本实施例提供了一种制作工艺简单、成本低、良品率高、无专人生产需要且对生产过程对环境友好的铝电池外壳。

本实施例提供的锂电池外壳由第一壳体和第二壳体组成，本实施例中的第一壳体和第二壳体为可通过钣金工艺弯折成型的金属壳体，例如可采用但不限于铝壳体、铁壳体、铜壳体或合金壳体等。在一些应用示例中，第一壳体和第二壳体都可采用铝板通过钣金工艺弯折成型，也即第一壳体和第二壳体都可为铝壳体，铝壳体具有材质轻巧、不以腐蚀生锈、易弯折成型等优点。且可直接采用厚度一致的铝板，从而使得制得的第一壳体和第二壳体各个区域的厚度一致性好，良品率高。另外，由于采用的钣金弯折工艺简单且成熟，可直接采用相应的模具或加工设备就能直接制造生产，不再依赖于工程师的经验，使得第一壳体和第二壳体可直接制作成标准件，为推动锂电池外壳标准化生产提供了殷实的保障。生产过程也不再需要使用大量的润滑油保证以及可省略润滑油的清洗步骤，至少可降低20％的生产成本，且更节能环保。

在本实施例中，第一壳体和第二壳体分别具有通过钣金工艺弯折成型的至少两个邻接壳壁；第一壳体和第二壳体相互扣合并密封固定形成用于容纳电芯的电芯容纳腔。也即本实施例中锂电池外壳可直接由第一壳体和第二壳体相互扣合并密封固定组成，因此不再需要额外制作盖板，可进一步简化外壳的制作工艺并降低其制作成本，同时能简化锂电池外壳的结构以及装配。

本实施例中，在第一壳体或第二壳体上还设有供电芯上的电极柱穿过的电极柱通孔。也即本实施例中，可以在第一壳体的其中一个壳壁上设置供电芯上的电极柱穿过的电极柱通孔，也可在第二壳体的其中一个壳壁上设置供电芯上的电极柱穿过的电极柱通孔。当然，在另一些示例中，根据应用需求，也可选择在第一壳体的其中一个壳壁上设置一个电极柱通孔，在第二壳体的其中一个壳壁上设置一个电极柱通孔。

应当理解的是，本实施例中的锂电池外壳的形状可灵活设置，例如可以为长方体、立方体或其他规则的形状，当然也可根据需求设置为非规则形状，在此对其不再一一赘述。例如在本实施例中，第一壳体和第二壳体相互扣合后形成为长方体或立方体的锂电池外壳。

应当理解的是，在本实施例中，第一壳体和第二壳体所具有的壳壁数量以及壳壁所组成的形状可以根据需求灵活设置。为了便于理解，本实施例下面以第一壳体和第二壳体相互扣合后形成为长方体或立方体为示例进行说明。

示例一：

参见图2至图5所示，其中图3所示为本示例中的第一壳体2，图2所示为本示例中的第二壳体3。参见图3所示，本示例中的第一壳体2的纵截面A-A的形状为

型。参见图2和图4所示，本示例中的第二壳体3的形状与图3中所示的第一壳体2互补形成为长方体或立方体的形状。具体参见图2所示，第二壳体3为类似缺少一面的抽屉形状。为了便于理解，本实施例下面分别对第一壳体2和第二壳体3进行示例说明。

参见图2所示，本示例中的第二壳体3具体包括第一壳壁31，第二壳壁32、第三壳壁33以及第四壳壁34，第一壳壁31，第二壳壁32、第四壳壁34和第三壳壁33都相邻，且与第三壳壁33之间的夹角Q可为85°至95°，优选为90°。

且本示例中的第一壳壁31，第二壳壁32、第四壳壁34都可通过钣金工艺弯折成型。当然也可设置为其中一部分的壳壁通过钣金工艺弯折成型。参见图3所示，本示例中的第一壳体2具体包括第五壳壁21和与第五壳壁21邻接的第六壳壁22，第五壳壁21与第六壳壁22之间的夹角也可为85°至95°，优选为90°。

参见图4所示，其为第一壳体2和第二壳体3相互扣合时的对位示意图。图5所示为第一壳体2和第二壳体3相互扣合后所形成的锂电池外壳示意图。在本示例中，第一壳体2和第二壳体3相互扣合后，可通过密封胶将二者固定连接以及将二者之间的拼接处密封并固定连接。也可通过激光焊接将第一壳体2和第二壳体3的拼接处密封并固定连接。本示例中，第一壳体2和第二壳体3的拼接处的邻近壳壁之间的夹角也可为85°至95°，优选为90°。相对于现有通过拉升工艺形成的R角，本示例中设置各邻接壳壁之间的夹角为90°，使得电芯容纳腔的空间更大，利用率更高，能更好的容纳各种型号的电芯，通用性更高。

在本示例中，还可根据需求在第一壳体2或第二壳体3上设置电解液注入通孔和供设置泄压阀的泄压阀口中的至少之一。例如，一些应用示例中，电解液注入通孔和泄压阀口可都设于第一壳体2的至少一个壳壁上，或都设置于第二壳体3的至少一个壳体上。在又一些应用示例中，电解液注入通孔可设于第一壳体2和第二壳体3中的其中一个上，泄压阀口则可设于第一壳体2和第二壳体3中的另一个上。

参见本示例中的图3所示，在本示例中，在第一壳体2的第六壳壁22上设有两个电极柱通孔221，这两个电极柱通孔221分别与电芯的正电极柱和负电极柱对应。第一壳体2上还设有电解液注入通孔223和泄压阀口222。在本示例中，电解液注入通孔223和泄压阀口222设于两个电极柱通孔221之间，从而便于通过电解液注入通孔223注入电解液，也便于通过泄压阀口222的泄压操作，提升安全性。

在本示例中，第一壳体2的各壳壁的厚度也相同，第二壳体3的各壳壁的厚度也相同，从而可使得第一壳体2和第二壳体3的厚度的一致性更好，制得的锂电池外壳的良品率更高。

在本示例中，在第一壳体2的第六壳壁22的内壁上还设有绝缘条23，该绝缘条23的设置可保证电芯的电极柱与第一壳体2的绝缘隔离，从而进一步提升其安全性。

示例二：

参见图6至图9所示，其中图7所示为本示例中的第一壳体2，图6所示为本示例中的第二壳体3。参见图7所示，本示例中的第一壳体2的纵截面C-C的形状为

型。参见图6所示，本示例中的第二壳体3的横截面B-B形状为

型。第一壳体2和第二壳体3互补形成为长方体或立方体。

参见图6所示，本示例中的第二壳体3具体包括第七壳壁35，第八壳壁37和第九壳壁36，第七壳壁35，第九壳壁36和第八壳壁37都相邻，且与第八壳壁37之间的夹角可为85°至95°，优选为90°。

且本示例中的第七壳壁35，第九壳壁36都可通过钣金工艺弯折成型。参见图7所示，本示例中的第一壳体2具体包括第十壳壁24、第十一壳壁26和第十二壳壁25，第十一壳壁26和第十二壳壁25分别与第十壳壁24相邻，且与第十壳壁24之间的夹角可为85°至95°，优选为90°。

参见图8所示，其为第一壳体2和第二壳体3相互扣合时的对位示意图。图9所示为第一壳体2和第二壳体3相互扣合后所形成的锂电池外壳示意图。在本示例中，第一壳体2和第二壳体3相互扣合后，可通过密封胶将二者固定连接以及将二者之间的拼接处密封并固定连接。也可通过激光焊接将第一壳体2和第二壳体3的拼接处密封并固定连接。本示例中，第一壳体2和第二壳体3的拼接处的邻近壳壁之间的夹角也可为85°至95°，优选为90°。相对于现有通过拉升工艺形成的R角，本示例中设置各邻接壳壁之间的夹角为90°，使得电芯容纳腔的空间更大，利用率更高，能更好的容纳各种型号的电芯，通用性更高。

在本示例中，还可根据需求在第一壳体2或第二壳体3上设置电解液注入通孔和供设置泄压阀的泄压阀口中的至少之一。例如，一些应用示例中，电解液注入通孔和泄压阀口可都设于第一壳体2的至少一个壳壁上，或都设置于第二壳体3的至少一个壳体上。在又一些应用示例中，电解液注入通孔可设于第一壳体2和第二壳体3中的其中一个上，泄压阀口则可设于第一壳体2和第二壳体3中的另一个上。

参见本示例中的图7所示，在本示例中，在第一壳体2的第十二壳壁25上设有两个电极柱通孔221，这两个电极柱通孔221分别与电芯的正电极柱和负电极柱对应。第一壳体2上还设有电解液注入通孔223和泄压阀口222。在本示例中，电解液注入通孔223和泄压阀口222设于两个电极柱通孔221之间，从而便于通过电解液注入通孔223注入电解液，也便于通过泄压阀口222的泄压操作，提升安全性。

在本示例中，第一壳体2的各壳壁的厚度也相同，第二壳体3的各壳壁的厚度也相同，从而可使得第一壳体2和第二壳体3的厚度的一致性更好，制得的锂电池外壳的良品率更高。

在本示例中，在第一壳体2的第十二壳壁25的内壁上还设有绝缘条23，该绝缘条23的设置可保证电芯的电极柱与第一壳体2的绝缘隔离，从而进一步提升其安全性。

本实施例还提供了一种如上各示例所示的锂电池外壳的制作方法，参见图14所示，其包括：

S1401：通过钣金工艺弯折成型制得第一壳体，通过钣金工艺弯折成型制得第一壳体，并在第一壳体或第二壳体上制作供电芯上的电极柱穿过的电极柱通孔。

在本示例中，可选用相应尺寸和厚度的铝板，通过钣金弯折工艺制得第一壳体和第二壳体。且在本示例中，可以在通过钣金弯折之前，先在铝板上对应的区域开设电极柱通孔，也可先在对应的区域开设电解液注液通孔和泄压阀口中的至少之一。

S1402：将第一壳体和第二壳体相互扣合并密封固定以形成用于容纳电芯的电芯容纳腔。

在本示例中，可通过但不限于密封胶或激光焊接等方式，将第一壳体和第二壳体相互扣合后的拼接处进行密封固定。

由此可见，本实施例提供的锂电池外壳的制作方法，仅需通过简单成熟的钣金弯折工艺和开孔工艺，以及密封胶密封或激光焊接工艺等，即可制得锂电池外壳。不再需要采用大压力设备进行拉伸，也不再需要采用大量的润滑油，也不再需要额外制作盖板，整体制作工艺高效、简单且环保，且不再依赖于人工经验，一致性好，成本低且良品率高。

本实施例还提供了一种锂电池，包括电芯和如上所述的锂电池外壳；电芯设于电芯容纳腔内，电芯的电极柱穿过的电极柱通孔。一种示例的锂电池参见图10至图13所示，其中图10所示为锂电池的主视图，图11所示为锂电池的俯视图，图12所示为锂电池的仰视图，图13所示为锂电池的剖视图。电芯5设于锂电池外壳内，且可在第一壳体和第二壳体扣合之前设于二者之间，其两个电极柱41穿过的电极柱通孔221，在电解液注液孔上设有孔盖43，以及在泄压阀口上设有泄压阀42。本示例中锂电池外壳的相邻壳壁之间的夹角为90°，因此可以通纳更大容量的电芯5，空间利用率更高，使电池组装工序更加简单，可兼容更加复杂的电芯结构。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种锂电池外壳，其特征在于，由第一壳体和第二壳体组成，所述第一壳体和所述第二壳体分别具有通过钣金工艺弯折成型的至少两个邻接壳壁；所述第一壳体和所述第二壳体相互扣合并密封固定形成用于容纳电芯的电芯容纳腔；

所述第一壳体或所述第二壳体上还设有供所述电芯上的电极柱穿过的电极柱通孔。

2.如权利要求1所述的锂电池外壳，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体相互扣合后形成为长方体或立方体的锂电池外壳。

3.如权利要求2所述的锂电池外壳，其特征在于，所述第一壳体的纵截面形状为

型。

4.如权利要求2所述的锂电池外壳，其特征在于，所述第一壳体的纵截面形状为

型，所述第二壳体的横截面形状为

型。

5.如权利要求1-4任一项所述的锂电池外壳，其特征在于，所述第一壳体或所述第二壳体上还设有电解液注入通孔和供设置泄压阀的泄压阀口中的至少之一。

6.如权利要求5所述的锂电池外壳，其特征在于，所述第一壳体的一个壳壁上设有所述注入通孔、所述泄压阀口和所述电极柱通孔，且所述电极柱通孔包括分别与所述电芯上的正电极柱和负电极柱对应的两个电极柱通孔，所述注入通孔和所述泄压阀口设于所述两个电极柱通孔之间。

7.如权利要求1-4任一项所述的锂电池外壳，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体为铝壳体；

和/或，所述第一壳体的各壳壁的厚度相同，所述第二壳体的各壳壁的厚度相同。

8.如权利要求1-4任一项所述的锂电池外壳，其特征在于，所述邻接壳壁之间的夹角为90°。

9.如权利要求1-4任一项所述的锂电池外壳，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体相互扣合后，所述第一壳体和所述第二壳体的拼接处通过激光焊接固定。

10.一种锂电池，其特征在于，包括电芯和如权利要求1-9任一项所述的锂电池外壳；

所述电芯设于所述电芯容纳腔内，所述电芯的电极柱穿过的所述电极柱通孔。

Images