CN218472093U - 一种电池壳体以及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于动力电池技术领域，特别是涉及一种电池壳体以及电池，电池壳体，包括外壳、盖板组件以及底盖；外壳为两端开口的筒状结构，外壳为钢壳，外壳具有相对设置在第一边沿和第二边沿，第一边沿和第二边沿沿着外壳的长度方向延伸，第一边沿和第二边沿对齐焊接形成第一焊缝；盖板组件安装在外壳的顶端开口处，底盖安装在外壳的底端开口处，第一焊缝在外壳的外表面的焊缝余高d₁＜0.1mm。本实用新型中，外壳为钢壳，通过焊接实现第一边沿和第二边沿的密封连接，具有较高的结构强度，焊接余高很小，避免焊缝占用过多空间，避免影响电池的空间利用率，有利于PACK组装，同时避免焊缝处出现应力集中，能够提高外壳的强度和使用寿命。

Description

一种电池壳体以及电池

技术领域

本实用新型属于动力电池技术领域，特别是涉及一种电池壳体以及电池。

背景技术

目前的方形电池中，一直致力于提高电芯的空间利用率，但是，现有的壳体多为一体式壳体，工艺复杂，成本较高，不易实现，壳体在进行超薄尺寸结构设计来提高空间利用率时，存在强度不满足安全可靠要求的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的方形电池，壳体进行超薄尺寸结构设计来提高空间利用率时，存在强度不满足安全可靠要求的问题，提供一种电池壳体以及电池。

为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种电池壳体，包括外壳、盖板组件以及底盖；

所述外壳为两端开口的筒状结构，所述外壳具有相对设置的第一边沿和第二边沿，所述第一边沿和所述第二边沿平齐并沿着所述外壳的长度方向延伸，所述外壳为钢壳，所述第一边沿和所述第二边沿对齐焊接连接并形成第一焊缝；

所述盖板组件安装在所述外壳的顶端开口处，所述底盖安装在所述外壳的底端开口处；

所述第一焊缝在所述外壳的外表面的焊缝余高d₁＜0.1mm。

可选地，所述外壳为由钢板折弯而成，所述第一边沿和所述第二边沿位于所述钢板的相对两侧。

可选地，所述第一焊缝在所述外壳的内表面的焊缝余高d₂≤0.08mm。

可选地，所述外壳包括依次折弯形成的第一侧板、第二侧板、第三侧板、第四侧板和第五侧板，所述第一边沿设置在所述第一侧板的远离所述第二侧板的一侧，所述第二边沿设置在所述第五侧板的远离所述第四侧板的一侧，所述第一侧板和所述第五侧板平齐；所述第二侧板与所述第四侧板相对设置，所述第一侧板以及所述第五侧板与所述第三侧板相对设置。

可选地，所述外壳的厚度为0.1～0.15mm。

可选地，所述盖板组件包括极柱、引出件、密封件、止动架、盖板、绝缘件和端子；

所述极柱连接在所述引出件上，所述止动架绝缘连接在所述引出件和所述盖板之间，所述密封件套设在所述极柱上，所述密封件用于所述止动架和所述极柱之间的密封；所述端子连接在所述绝缘件上，所述绝缘件安装在所述盖板上，所述极柱穿过所述盖板并电连接所述端子。

可选地，所述止动架上设置有第一通孔，所述密封件填充在所述极柱的外壁和所述第一通孔的内壁之间；

所述绝缘件包括绝缘件本体和设置在所述绝缘件本体上的凸缘，所述绝缘件本体上设置有第三通孔和用于安装所述端子的凹槽，所述凸缘沿着所述第三通孔的边缘向着所述盖板延伸，所述盖板上设置有第二通孔，所述极柱的外壁和所述第二通孔的内壁之间具有间隙，所述凸缘设置在所述间隙中。

可选地，所述盖板包括盖板主体和设置在所述盖板主体上的第二导向部，所述第二导向部突出于所述盖板主体的一侧表面，所述第二导向部插接在所述外壳的顶端开口中，所述盖板主体抵接所述外壳的顶端；

所述第二导向部的高度大于所述外壳的厚度，所述第二导向部的厚度大于或者等于所述盖板的厚度的一半。

可选地，所述底盖包括底盖主体和设置在所述底盖主体上的第一导向部，所述第一导向部突出于所述底盖主体的一侧表面，所述第一导向部插接在所述外壳的底端开口中，所述底盖主体抵接所述外壳的底端；

所述第一导向部的高度大于所述外壳的厚度，所述第一导向部的厚度大于或者等于所述底盖的厚度的一半。

可选地，所述盖板组件与所述外壳焊接连接形成第二焊缝，所述第二焊缝的焊缝余高d₃＜0.1mm；和/或；

所述底盖与所述外壳焊接连接形成第三焊缝，所述第三焊缝的焊缝余高d₅＜0.1mm。

可选地，所述盖板采用钢材质，和/或，所述底盖采用钢材质。

另一方面，本实用新型实施例提供一种电池，包括电芯和如前所述的电池壳体，所述电芯设置在所述电池壳体的内部。

本实用新型实施例提供的电池壳体，通过焊接实现第一边沿和第二边沿的密封连接，形成筒状结构的外壳，外壳具有较高的结构强度，在相同的空间利用率下，具有更高的结构强度，不易变形，在相同结构强度下，能够减小壁厚，能够提高电芯的体积利用率。外壳焊接后的焊接余高很小，多个电池组装时，能够避免焊缝占用过多空间，避免影响电池的空间利用率，有利于PACK组装，同时避免焊缝处出现应力集中，能够提高外壳的强度，提高外壳的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的电池壳体的示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的外壳和盖板组件的示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的盖板组件的分解图；

图4是本实用新型一实施例提供的外壳的示意图；

图5是本实用新型一实施例提供的外壳和底盖、盖板的配合示意图；

图6是图5中A处的放大示意图；

图7是本实用新型一实施例提供的的第一焊缝的示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、外壳；11、第一侧板；12、第二侧板；13、第三侧板；14、第四侧板；15、第五侧板；

2、盖板组件；201、极柱；202、引出件；203、密封件；204、止动架；2041、第一通孔；205、盖板；2051、第二通孔；2052、盖板主体；2053、第二导向部；206、绝缘件；2061、第三通孔；2062、凹槽；207、端子；208、密封钉；209、密封帽；210、注液孔；211、防爆阀；212、防爆阀贴片；

3、底盖；31、底盖主体；32、第一导向部。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图7所示，本实用新型一实施例提供的一种电池壳体，包括外壳1、盖板组件2以及底盖3。外壳1为钢壳，外壳1为两端开口的筒状结构，外壳1具有相对设置的第一边沿和第二边沿，第一边沿和第二边沿外壳1的长度方向延伸，通过焊接将第一边沿和第二边沿对齐焊接连接在一起，形成第一焊缝，第一焊缝能够密封第一边沿和第二边沿之间的间隙。盖板组件2安装在外壳1的顶端开口处，底盖3安装在外壳1的底端开口处。第一焊缝在外壳1的外表面的焊缝余高d₁＜0.1mm，焊缝余高指焊缝表面两焊趾连线上的那部分金属高度，即是第一边沿和第二边沿焊接后鼓出外壳表面的部分的熔敷金属的高度。

本实用新型实施例提供的电池壳体，通过焊接实现第一边沿和第二边沿的密封连接，形成筒状的外壳1，使得外壳1整体具有较高的结构强度，在相同的空间利用率下，具有更高的结构强度，不易变形，在相同结构强度下，能够减小壁厚，能够提高电芯的体积利用率。外壳1焊接后的焊接余高很小，多个电池组装时，能够避免焊缝占用过多空间，避免影响电池的空间利用率，有利于PACK组装，同时能够避免在焊缝处出现应力集中，提高外壳1的强度，提高外壳1的使用寿命。

在一实施例中，如图7所示，第一焊缝在外壳1的内表面的焊缝余高d₂≤0.08mm，能够避免焊缝过高占用外壳内部空间，利于提高外壳的空间利用率。外壳1的内表面的焊疤需打磨光滑，不能有利角、毛刺及刮倒未脱落的焊疤，以免刮伤电芯。

在一实施例中，外壳为由钢板折弯而成，第一边沿和第二边沿位于钢板的相对两侧，钢板折弯后，第一边沿和第二边沿对齐对接，通过焊接形成第一焊缝，使得板状的钢板形成筒状结构的外壳。外壳1采用钢材料，钢材料相较于其他材料具有较高的强度且成本较低，在相同的空间利用率下，具有更高的结构强度，能够减少壳体变形的情况。

在一实施例中，筒状结构的截面形状为方形或者圆形，外壳1为方形壳体或者圆柱壳体。

在一实施例中，如图4所示，外壳1包括依次折弯形成的第一侧板11、第二侧板12、第三侧板13、第四侧板14和第五侧板15，第一边沿设置在第一侧板11的远离第二侧板12的一侧，第二边沿设置在第五侧板15的远离第四侧板14的一侧，第一侧板11和第五侧板15平齐，第一侧板11和第五侧板15对齐焊接连接，第一侧板11和第五侧板15所在的位置与第三侧板13的位置相对设置，第二侧板12与第四侧板14相对设置。

在一实施例中，外壳1的厚度为0.1～0.15mm，外壳1的厚度较小，达到减重的同时还能降低原材料成本。

在一实施例中，如图2、图3所示，盖板组件2包括极柱201、引出件202、密封件203、止动架204、盖板205、绝缘件206和端子207。极柱201连接在引出件202上，引出件202用于将电池内的电能传导至极柱201。止动架204设置在极柱201的上方，密封件203套设在极柱201上，密封件203用于止动架204和极柱201之间的密封，实现极柱201的密封。止动架204绝缘连接在引出件202和盖板205之间，盖板205为通过钢材料冲压成型，止动架204设置在引出件202和盖板205之间，防止引出件202接触盖板205，实现盖板205和引出件202之间的绝缘。端子207安装在盖板205上，具体地，端子207连接在绝缘件206上，绝缘件206安装在盖板205上，绝缘件206用于端子207与盖板205之间的绝缘，极柱201穿过盖板205并电连接端子207，从而通过端子207将电池内的电能传到至外界。

在一实施例中，如图2、图3所示，极柱201包括正极柱和负极柱，引出件202包括正极连接片和负极连接片，正极柱焊接连接在正极连接片上，负极柱焊接连接在负极连接片上。正极柱为铝柱，负极柱为铜铝复合极柱201。

端子207包括正极端子和负极端子，正极端子和负极端子均为铝质端子207，正极端子连接正极柱，负极端子连接负极柱。

在一实施例中，如图3所示，止动架204上设置有第一通孔2041，密封件203填充在极柱201的外壁和第一通孔2041的内壁之间，第一通孔2041的直径略大于密封件203的外径，密封件203的厚度大于第一通孔2041的深度，密封件203设置在第一通孔2041中，止动架204上安装盖板205后，通过盖板205能够挤压压缩密封件203，密封件203能够填满极柱201的外壁和第一通孔2041的内壁之间的空隙，实现极柱201的密封。

绝缘件206包括绝缘件本体和设置在绝缘件本体上的凸缘(未在图中示出)，绝缘件本体上设置有第三通孔2061和用于安装端子207的凹槽2062，端子207嵌设在凹槽2062中，第三通孔2061连通凹槽2062，凸缘沿着第三通孔2061的边缘向着盖板205延伸，盖板205上设置有第二通孔2051，盖板205设置在止动架204的上方后，凸缘能够插接在第二通孔2051中，极柱201的外壁和第二通孔2051的内壁之间具有间隙，凸缘设置在间隙中，能够避免极柱201与盖板205接触，实现极柱201与盖板205的绝缘，极柱201能够依次穿过第一通孔2041、第二通孔2051和第三通孔2061后连接端子207。

在一实施例中，如图3所示，盖板组件2还包括密封钉208和密封帽209，盖板组件2上设置有注液孔210，盖板组件2装配在外壳1上后，通过注液孔210能够向壳体内部注入电解液，密封钉208设置在注液孔210中，密封帽209为通过钢材料冲压成型，密封钉208塞在注液孔210中后，密封帽209焊接安装在盖板205上，以将密封钉208封装在注液孔210中，实现注液后电芯的密封。盖板205、外壳1和密封帽209均为耐电解液的钢材料加工而成。

在一实施例中，如图3所示，盖板组件2上设置有防爆阀211以及防爆阀贴片212，防爆阀211为通过钢材料冲压或者激光刻痕成型，防爆阀211焊接在钢板上，实现电芯的安全性保护，防止热失控中电池发生爆炸，防爆阀贴片212粘贴在防爆阀211上，用于防爆阀211的表面保护。

在一实施例中，如图5所示，底盖3包括底盖主体31和设置在底盖主体31上的第一导向部32，第一导向部32突出于底盖主体31的一侧表面，底盖主体31的截面尺寸大于第一导向部32的截面尺寸，第一导向部32插接在外壳1的底端开口中，第一导向部32用于导向底盖3在外壳1上的安装位置，底盖主体31抵接外壳1的底端。

第一导向部32的高度大于外壳1的厚度，第一导向部32的厚度大于或者等于底盖3的厚度的一半，便于外壳1与底盖3的装配，进一步提高焊接良率。底盖3通过钢材料锻压成型，底盖主体31锻压成型需保证底盖边缘的压缩率≥50％，使底盖3的厚度可以更薄，达到减重同时降低原材料成本的效果。

在一实施例中，如图5所示，盖板205包括盖板主体2052和设置在盖板主体2052上的第二导向部2053，第二导向部2053突出于盖板主体2052的一侧表面，第二导向部2053插接在外壳1的顶端开口中，盖板主体2052抵接外壳1的顶端。第二导向部2053的高度大于外壳1的厚度，第二导向部2053的厚度大于或者等于盖板205的厚度的一半，便于外壳1与盖板205的装配，进一步提高焊接良率。盖板205通过钢材料锻压成型，盖板主体2052锻压成型需保证盖板边缘的压缩率≥50％，使盖板205的厚度可以更薄，达到减重同时降低原材料成本的效果。

在一实施例中，如图5、图6所示，盖板205和/或底盖3为耐电解液的钢材料加工而成，底盖主体31焊接连接在外壳1上形成第三焊缝，第三焊缝的焊缝余高d₄＜0.1mm，接着将盖板组件焊接连接在外壳1上形成第二焊缝，第二焊缝的焊缝余高d₃＜0.1mm，完成电芯的装配。

底盖3与外壳1对接处，第三焊缝形成在外壳1的底端和底盖主体31的接触位置，第三焊缝在外壳1的底部和外表面都具有余高，第三焊缝在外壳1的底部的焊缝余高d₄₁＜0.1mm，第三焊缝在外壳1的外表面的焊缝余高d₄₂＜0.1mm。盖板组件与外壳1焊接对接处，第二焊缝形成在外壳1的顶端和盖板主体2052的接触位置处，第二焊缝在外壳1的顶部和外表面都具有余高，第二焊缝在外壳1的顶部的焊缝余高d₃₁＜0.1mm，第二焊缝在外壳的外表面的焊缝余高d₃₂＜0.1mm。底盖3与盖板205焊接后的焊接余高很小，能够避免焊缝占用外壳内的空间，利于提高外壳的空间利用率，同时还能够避免在焊缝处出现应力集中，提高外壳1的强度，提高外壳1的使用寿命。

另外，本实用新型提供一种电池，包括电芯和如前所述的电池壳体，电芯设置在电池壳体的内部。其中，所述电芯可以为极芯，即包括正负极片以及隔膜，所述电池包括电池壳体、以及容纳于电池壳体内的极芯和电解液。此外，所述电芯还可以为软包电芯、圆柱电芯等单体电芯，通过外壳将多个单体电芯组装起来形成单体电池。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种电池壳体，其特征在于，包括外壳、盖板组件以及底盖；

所述外壳为两端开口的筒状结构，所述外壳具有相对设置的第一边沿和第二边沿，所述第一边沿和所述第二边沿平齐并沿着所述外壳的长度方向延伸，所述外壳为钢壳，所述第一边沿和所述第二边沿对齐焊接连接并形成第一焊缝；

所述盖板组件安装在所述外壳的顶端开口处，所述底盖安装在所述外壳的底端开口处；

所述第一焊缝在所述外壳的外表面的焊缝余高d₁＜0.1mm。

2.如权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述外壳为由钢板折弯而成，所述第一边沿和所述第二边沿位于所述钢板的相对两侧。

3.如权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述第一焊缝在所述外壳的内表面的焊缝余高d₂≤0.08mm。

4.如权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述外壳包括依次折弯形成的第一侧板、第二侧板、第三侧板、第四侧板和第五侧板，所述第一边沿设置在所述第一侧板的远离所述第二侧板的一侧，所述第二边沿设置在所述第五侧板的远离所述第四侧板的一侧，所述第一侧板和所述第五侧板平齐；

所述第二侧板与所述第四侧板相对设置，所述第一侧板以及所述第五侧板与所述第三侧板相对设置。

5.如权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述外壳的厚度为0.1～0.15mm。

6.如权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述盖板组件包括极柱、引出件、密封件、止动架、盖板、绝缘件和端子；

所述极柱连接在所述引出件上，所述止动架绝缘连接在所述引出件和所述盖板之间，所述密封件套设在所述极柱上，所述密封件用于所述止动架和所述极柱之间的密封；所述端子连接在所述绝缘件上，所述绝缘件安装在所述盖板上，所述极柱穿过所述盖板并电连接所述端子。

7.如权利要求6所述的电池壳体，其特征在于，所述止动架上设置有第一通孔，所述密封件填充在所述极柱的外壁和所述第一通孔的内壁之间；

所述绝缘件包括绝缘件本体和设置在所述绝缘件本体上的凸缘，所述绝缘件本体上设置有第三通孔和用于安装所述端子的凹槽，所述凸缘沿着所述第三通孔的边缘向着所述盖板延伸，所述盖板上设置有第二通孔，所述极柱的外壁和所述第二通孔的内壁之间具有间隙，所述凸缘设置在所述间隙中。

8.如权利要求6所述的电池壳体，其特征在于，所述盖板包括盖板主体和设置在所述盖板主体上的第二导向部，所述第二导向部突出于所述盖板主体的一侧表面，所述第二导向部插接在所述外壳的顶端开口中，所述盖板主体抵接所述外壳的顶端；

所述第二导向部的高度大于所述外壳的厚度，所述第二导向部的厚度大于或者等于所述盖板的厚度的一半。

9.如权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述底盖包括底盖主体和设置在所述底盖主体上的第一导向部，所述第一导向部突出于所述底盖主体的一侧表面，所述第一导向部插接在所述外壳的底端开口中，所述底盖主体抵接所述外壳的底端；

所述第一导向部的高度大于所述外壳的厚度，所述第一导向部的厚度大于或者等于所述底盖的厚度的一半。

10.如权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述盖板组件与所述外壳焊接连接形成第二焊缝，所述第二焊缝的焊缝余高d₃＜0.1mm；和/或；

所述底盖与所述外壳焊接连接形成第三焊缝，所述第三焊缝的焊缝余高d₄＜0.1mm。

11.如权利要求6所述的电池壳体，其特征在于，所述盖板采用钢材质，和/或，所述底盖采用钢材质。

12.一种电池，其特征在于，包括电芯和权利要求1-11任一项所述的电池壳体，所述电芯设置在所述电池壳体的内部。

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