CN217881679U - 一种具有加强筋的方形电池壳体 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有加强筋的方形电池壳体，所述具有加强筋的方形电池壳体包括相对设置的顶壳与底壳、两个相对设置的第一侧壁及两个相对设置的第二侧壁，所述顶壳上设置有电芯极柱；两个所述第一侧壁与两个所述第二侧壁垂直环绕设置于底壳的表面上，形成一端开口的容纳空间，所述顶壳盖设于所述容纳空间的开口处；所述第一侧壁的面积不小于第二侧壁的面积，所述第一侧壁的内部设置有第一加强筋，所述第二侧壁的内部设置第二加强筋。本实用新型中通过在第一侧壁与第二侧壁的内部设置加强筋，提高了电池壳体的刚性；电芯，尤其是硅碳负极电芯在化成过程中，电池壳体不会由于电芯的膨胀而变形。

Description

一种具有加强筋的方形电池壳体

技术领域

本实用新型属于动力电池技术领域，尤其涉及一种具有加强筋的方形电池壳体。

背景技术

随着电池对单体电芯容量和能量密度的追求不断提高，电芯尺寸越来越大，电池壳体的厚度和重量也在不断的增加，这些又反过来拖累了容量和能量密度的提升。目前电池的趋势是越做越大，其容量和倍率性能都在提高，这对壳体的抗压能力提出了更高的要求。

可循环使用充放电型锂电芯在充放电过程中会发生膨胀，部分体系电芯的膨胀较为严重，尤其是硅碳体系电芯，含硅量越高膨胀越大。电芯在化成和分容下会因膨胀变形导致析锂，而带有夹具的化成分容设备的成本较高。

目前公开的方形电池壳体都有一定的缺陷，存在着强度较低、易损坏、无法抑制电芯与极片的膨胀、结构复杂且制造成本较高的问题。因此，开发设计一种新型的方形电池壳体至关重要。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有加强筋的方形电池壳体，本实用新型中通过在第一侧壁与第二侧壁的内部设置加强筋，提高了电池壳体的刚性；电芯，尤其是硅碳负极电芯在化成过程中，电池壳体不会由于电芯的膨胀而变形，气体充分由化成设备排出，降低了电芯的残气，从而避免了残气对电池循环造成的影响；同时，所述具有加强筋的方形电池壳体还具有结构简单及制造成本低的优点。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，本实用新型公开了一种具有加强筋的方形电池壳体，所述具有加强筋的方形电池壳体包括相对设置的顶壳与底壳、两个相对设置的第一侧壁及两个相对设置的第二侧壁，所述顶壳上设置有电芯极柱；

两个所述第一侧壁与两个所述第二侧壁垂直环绕设置于底壳的表面上，形成一端开口的容纳空间，所述顶壳盖设于所述容纳空间的开口处；

所述第一侧壁的面积不小于第二侧壁的面积，所述第一侧壁的内部设置有第一加强筋，所述第二侧壁的内部设置第二加强筋。

本实用新型中，所述第一加强筋在第一侧壁内构成的图案与第二加强筋在第二侧壁内构成的图案可根据实际需要进行设计。

本实用新型中通过在第一侧壁与第二侧壁的内部设置加强筋，提高了电池壳体的刚性；电芯，尤其是硅碳负极电芯在化成过程中，电池壳体不会由于电芯的膨胀而变形，气体充分由化成设备排出，降低了电芯的残气，从而避免了残气对电池循环造成的影响；同时，所述具有加强筋的方形电池壳体还具有结构简单及制造成本低的优点。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述第一加强筋包括第一侧壁的对角线上设置的至少一条加强筋一。

本实用新型所述加强筋一位于第一侧壁的对角线上，适用于电芯较小的电池壳体；由于壳体较小，电芯本身具有一定的刚性，加强筋一作用于第一侧壁的中部，提升第一侧壁中部的强度。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述第一侧壁包括两条相对设置的第一侧边与两条相对设置的第二侧边，所述第一侧边的长度不低于第二侧边的长度；

所述第一加强筋还包括两条第一侧边中点连线上设置的加强筋二，所述第一加强筋还包括沿两条第二侧边中点连线上设置的加强筋三。

本实用新型所述加强筋二与加强筋三直接作用与第一侧壁的中部，提高了第一侧壁中部的强度。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述第一加强筋还包括平行于加强筋二的两条加强筋四，两条所述加强筋四分别经过正负极极柱在第一侧壁上投影的对应位置。

本实用新型所述加强筋四的设置用于对循环后期电芯的正负极极耳过流造成的正负极膨胀不一致进行约束。

本实用新型中还可增加至少一条平行与加强筋二的加强筋，以进一步提升电池壳体的强度。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述第一加强筋还包括相邻第一侧边与第二侧边中点连线上设置的至少一条加强筋五，所述加强筋五经过加强筋一与加强筋四的交点；

所述加强筋四与加强筋一的交点之间的连线上设置有平行于加强筋三的至少一条加强筋六。

本实用新型所述加强筋五的设置用于增加加强筋四的约束点，使电芯被充分束缚。

本实用新型所述加强筋六连接于两条加强筋四之间且平行于加强筋三，能起到定型和约束的作用，并保证电池壳体的受力平衡。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述第一加强筋还包括平行于加强筋三的两条加强筋七，两条所述加强筋七分别经过加强筋一与加强筋四的交点。

本实用新型中还可增加至少一条平行与加强筋七的加强筋，以进一步提升电池壳体的强度。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述加强筋二将第一侧壁分为两个相同方形区域，所述加强筋三与加强筋四的交点向方形区域的四个顶点延伸的方向上设置有加强筋八。

本实用新型加强筋八的设置适用于卷芯的长度较长且高度较低的壳体；所述加强筋三与加强筋四的交点向方形区域的四个顶点延伸的方向上设置有加强筋八，所述加强筋八用于保证电池壳体的整体平衡。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述第二侧壁包括两条相对设置的第三侧边与两条相对设置的第四侧边，所述第三侧边的长度不低于第四侧边的长度；

所述第二加强筋包括两条弧形加强筋，所述弧形加强筋的两个端点分别位于第三侧边的两个相邻顶点上，两条所述弧形加强筋的顶点重合。

本实用新型所述第二加强筋用于对电池壳体的第二侧壁定型并提高电池壳体第二侧壁的强度；所述第二侧壁的面积不大于第一侧壁的面积，通常情况下第二侧壁的厚度较大，对电芯的约束力更大，所需加强筋数量较少，采用相切的两条弧形加强筋既能提升第二侧壁的强度，还能降低电池壳体的制造成本。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述第二加强筋还包括经过两条弧形加强筋顶点的加强筋九，所述加强筋九平行于第四侧边；

所述第二加强筋还包括两条平行于第三侧边的加强筋十。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述第二加强筋为第二侧壁的对角线上设置的至少一条加强筋十一、两条第三侧边中点连线上设置的加强筋十二与两条第四侧边中点连线上设置的加强筋十三。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型中通过在第一侧壁与第二侧壁的内部设置加强筋，提高了电池壳体的刚性；电芯，尤其是硅碳负极电芯在化成过程中，电池壳体不会由于电芯的膨胀而变形，气体充分由化成设备排出，降低了电芯的残气，从而避免了残气对电池循环造成的影响；同时，所述具有加强筋的方形电池壳体还具有结构简单及制造成本低的优点。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施方式提供的具有加强筋的方形电池壳体的结构示意图。

图2为本实用新型一个具体实施方式提供的第一加强筋在第一侧壁内构成的第一种图案。

图3为本实用新型一个具体实施方式提供的第一加强筋在第一侧壁内构成的第二种图案。

图4为本实用新型一个具体实施方式提供的第一加强筋在第一侧壁内构成的第三种图案。

图5为本实用新型一个具体实施方式提供的第二加强筋在第二侧壁内构成的第一种图案。

图6为本实用新型一个具体实施方式提供的第二加强筋在第二侧壁内构成的第二种图案。

图7为本实用新型一个具体实施方式提供的第二加强筋在第二侧壁内构成的第三种图案。

其中，1-顶壳；2-第一侧壁；3-第二侧壁；4-电芯极柱；5-加强筋一；6-加强筋二；7-加强筋三；8-加强筋四；9-加强筋五；10-加强筋六；11-加强筋七；12-加强筋八；13-弧形加强筋；14-加强筋九；15-加强筋十；16-加强筋十一；17-加强筋十二；18-加强筋十三。

具体实施方式

需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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用新型和简化描述，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用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在一个具体实施方式中，如图1所示，本实用新型公开了一种具有加强筋的方形电池壳体，所述具有加强筋的方形电池壳体包括相对设置的顶壳1与底壳、两个相对设置的第一侧壁2及两个相对设置的第二侧壁3，所述顶壳1上设置有电芯极柱4；

两个所述第一侧壁2与两个所述第二侧壁3垂直环绕设置于底壳的表面上，形成一端开口的容纳空间，所述顶壳1盖设于所述容纳空间的开口处；

所述第一侧壁2的面积不小于第二侧壁3的面积，所述第一侧壁2的内部设置有第一加强筋，所述第二侧壁3的内部设置第二加强筋。

本实用新型中，所述第一加强筋在第一侧壁2内构成的图案与第二加强筋在第二侧壁3内构成的图案可根据实际需要进行设计。

本实用新型中通过在第一侧壁2与第二侧壁3的内部设置加强筋，提高了电池壳体的刚性；电芯，尤其是硅碳负极电芯在化成过程中，电池壳体不会由于电芯的膨胀而变形，气体充分由化成设备排出，降低了电芯的残气，从而避免了残气对电池循环造成的影响；同时，所述具有加强筋的方形电池壳体还具有结构简单及制造成本低的优点。

进一步地，如图2所示，所述第一加强筋包括第一侧壁2的对角线上设置的至少一条加强筋一5。

本实用新型所述加强筋一5位于第一侧壁2的对角线上，适用于电芯较小的电池壳体；由于壳体较小，电芯本身具有一定的刚性，加强筋一5作用于第一侧壁2的中部，提升第一侧壁2中部的强度。

进一步地，如图3所示，所述第一侧壁2包括两条相对设置的第一侧边与两条相对设置的第二侧边，所述第一侧边的长度不低于第二侧边的长度；

所述第一加强筋还包括两条第一侧边中点连线上设置的加强筋二6，所述第一加强筋还包括沿两条第二侧边中点连线上设置的加强筋三7。

本实用新型所述加强筋二6与加强筋三7直接作用与第一侧壁2的中部，提高了第一侧壁2中部的强度。

进一步地，所述第一加强筋还包括平行于加强筋二6的两条加强筋四8，两条所述加强筋四8分别经过正负极极柱在第一侧壁2上投影的对应位置。

本实用新型所述加强筋四8的设置用于对循环后期电芯的正负极极耳过流造成的正负极膨胀不一致进行约束。

本实用新型中还可增加至少一条平行与加强筋二6的加强筋，以进一步提升电池壳体的强度。

进一步地，所述第一加强筋还包括相邻第一侧边与第二侧边中点连线上设置的至少一条加强筋五9，所述加强筋五9经过加强筋一5与加强筋四8的交点；

所述加强筋四8与加强筋一5的交点之间的连线上设置有平行于加强筋三7的至少一条加强筋六10。

本实用新型所述加强筋五9的设置用于增加加强筋四8的约束点，使电芯被充分束缚。

本实用新型所述加强筋六10连接于两条加强筋四8之间且平行于加强筋三7，能起到定型和约束的作用，并保证电池壳体的受力平衡。

进一步地，如图4所示，所述第一加强筋还包括平行于加强筋三7的两条加强筋七11，两条所述加强筋七11分别经过加强筋一5与加强筋四8的交点。

本实用新型中还可增加至少一条平行与加强筋七11的加强筋，以进一步提升电池壳体的强度。

进一步地，所述加强筋二6将第一侧壁2分为两个相同方形区域，所述加强筋三7与加强筋四8的交点向方形区域的四个顶点延伸的方向上设置有加强筋八12。

本实用新型加强筋八12的设置适用于卷芯的长度较长且高度较低的壳体；所述加强筋三7与加强筋四8的交点向方形区域的四个顶点延伸的方向上设置有加强筋八12，所述加强筋八12用于保证电池壳体的整体平衡。

进一步地，如图5所示，所述第二侧壁3包括两条相对设置的第三侧边与两条相对设置的第四侧边，所述第三侧边的长度不低于第四侧边的长度；

所述第二加强筋包括两条弧形加强筋13，所述弧形加强筋13的两个端点分别位于第三侧边的两个相邻顶点上，两条所述弧形加强筋13的顶点重合。

本实用新型所述第二加强筋用于对电池壳体的第二侧壁3定型并提高电池壳体第二侧壁3的强度；所述第二侧壁3的面积不大于第一侧壁2的面积，通常情况下第二侧壁3的厚度较大，对电芯的约束力更大，所需加强筋数量较少，采用相切的两条弧形加强筋13既能提升第二侧壁3的强度，还能降低电池壳体的制造成本。

进一步地，如图6所示，所述第二加强筋还包括经过两条弧形加强筋13顶点的加强筋九14，所述加强筋九14平行于第四侧边；

所述第二加强筋还包括两条平行于第三侧边的加强筋十15。

进一步地，如图7所示，所述第二加强筋为第二侧壁3的对角线上设置的至少一条加强筋十一16、两条第三侧边中点连线上设置的加强筋十二17与两条第四侧边中点连线上设置的加强筋十三18。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种具有加强筋的方形电池壳体，其特征在于，所述具有加强筋的方形电池壳体包括相对设置的顶壳与底壳、两个相对设置的第一侧壁及两个相对设置的第二侧壁，所述顶壳上设置有电芯极柱；

两个所述第一侧壁与两个所述第二侧壁垂直环绕设置于底壳的表面上，形成一端开口的容纳空间，所述顶壳盖设于所述容纳空间的开口处；

所述第一侧壁的面积不小于第二侧壁的面积，所述第一侧壁的内部设置有第一加强筋，所述第二侧壁的内部设置第二加强筋。

2.根据权利要求1所述的具有加强筋的方形电池壳体，其特征在于，所述第一加强筋包括第一侧壁的对角线上设置的至少一条加强筋一。

3.根据权利要求2所述的具有加强筋的方形电池壳体，其特征在于，所述第一侧壁包括两条相对设置的第一侧边与两条相对设置的第二侧边，所述第一侧边的长度不低于第二侧边的长度；

所述第一加强筋还包括两条第一侧边中点连线上设置的加强筋二，所述第一加强筋还包括沿两条第二侧边中点连线上设置的加强筋三。

4.根据权利要求3所述的具有加强筋的方形电池壳体，其特征在于，所述第一加强筋还包括平行于加强筋二的两条加强筋四，两条所述加强筋四分别经过正负极极柱在第一侧壁上投影的对应位置。

5.根据权利要求4所述的具有加强筋的方形电池壳体，其特征在于，所述第一加强筋还包括相邻第一侧边与第二侧边中点连线上设置的至少一条加强筋五，所述加强筋五经过加强筋一与加强筋四的交点；

所述加强筋四与加强筋一的交点之间的连线上设置有平行于加强筋三的至少一条加强筋六。

6.根据权利要求4所述的具有加强筋的方形电池壳体，其特征在于，所述第一加强筋还包括平行于加强筋三的两条加强筋七，两条所述加强筋七分别经过加强筋一与加强筋四的交点。

7.根据权利要求4所述的具有加强筋的方形电池壳体，其特征在于，所述加强筋二将第一侧壁分为两个相同方形区域，所述加强筋三与加强筋四的交点向方形区域的四个顶点延伸的方向上设置有加强筋八。

8.根据权利要求1所述的具有加强筋的方形电池壳体，其特征在于，所述第二侧壁包括两条相对设置的第三侧边与两条相对设置的第四侧边，所述第三侧边的长度不低于第四侧边的长度；

所述第二加强筋包括两条弧形加强筋，所述弧形加强筋的两个端点分别位于第三侧边的两个相邻顶点上，两条所述弧形加强筋的顶点重合。

9.根据权利要求8所述的具有加强筋的方形电池壳体，其特征在于，所述第二加强筋还包括经过两条弧形加强筋顶点的加强筋九，所述加强筋九平行于第四侧边；

所述第二加强筋还包括两条平行于第三侧边的加强筋十。

10.根据权利要求1所述的具有加强筋的方形电池壳体，其特征在于，所述第二加强筋为第二侧壁的对角线上设置的至少一条加强筋十一、两条第三侧边中点连线上设置的加强筋十二与两条第四侧边中点连线上设置的加强筋十三。

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