CN219163529U - 电池外壳、电池包及动力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，具体公开了一种电池外壳、电池包及动力装置，该电池外壳包括：壳体，壳体的其中一侧设置有开口，开口用于使电芯通过进入壳体内部的空腔中；盖板，设置在开口处，盖板与壳体的边缘一体式连接，盖板上设置有通孔，盖板用于覆盖开口，以将电芯固定在空腔内。本实用新型只需折弯盖板，使得盖板覆盖开口后以将电芯固定在空腔内，从而只需在盖板上进行极柱与电芯极耳的焊接，并且，只需焊接盖板即可完成电池的装配，极大地简化电池的焊接组装工艺，还能够有效地优化焊接设备的布局，节约了设备成本，减少了占地空间，通过优化壳体结构，有效地优化壳体的装配工序和装配设备布局，从而能够有效地提升电池的产能。

Description

电池外壳、电池包及动力装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池外壳、电池包及动力装置。

背景技术

目前，随着新能源汽车的飞速发展，锂电池需求量不断增加，使得锂电行业对锂电池的装配工艺和设备的要求也越来越高。锂电池的结构优化是锂电池的装配工艺优化中重要的一环。传统的锂电池的外壳大都采用方形铝壳，方形铝壳的电池极柱的引出方式是短边两侧布置，导致了装配工艺的复杂性，限制了锂电池的产能。

具体的，传统的锂电池用的方形铝壳采用短边两侧出极柱的布局方式，存在以下缺点：虽然短边两侧出极柱的布局方式保证了铝壳内空间的有效利用率，增加了能量密度，但是由于正负极柱分开在铝壳的短边两侧设置，导致了正负极耳与盖板焊接时需要两头焊接，正负极盖板预点焊需两头焊接，正负极盖板周边焊需两头焊接，以上焊接方式均增加了装配工序和装配设备，使得整体装配设备布局冗余，装配工序复杂，机构繁多，也为后续电池产能的提升造成了阻碍。

因此，急需一种技术解决现有技术中由于锂电池用的方形铝壳采用短边两侧出极柱的布局方式造成装配工序复杂的问题。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提出了一种电池外壳、电池包及动力装置，旨在解决如何降低锂电池用的方形铝壳装配工序复杂的问题。

一个方面，本实用新型提供了一种电池外壳，包括：

壳体，所述壳体的其中一侧设置有开口，所述开口用于使电芯通过进入所述壳体内部的空腔中；

盖板，设置在所述开口处，所述盖板与所述壳体的边缘一体式连接，所述5盖板上设置有通孔，所述盖板用于覆盖所述开口，以将所述电芯固定在所述空腔内。

进一步地，所述的电池外壳，还包括：

极柱模块，穿设在所述通孔内，所述极柱模块与所述电芯的极耳连接。

进一步地，所述极柱模块包括：

0绝缘部，穿设在所述通孔内；

极柱，穿设在所述绝缘部内，并与所述绝缘部相连接，且所述极柱的两端部分别位于所述盖板的两侧。

进一步地，所述极柱包括：

第一极柱，设置在所述盖板的第一侧；

5第二极柱，设置在所述盖板的第二侧，且所述第二极柱的一端穿过所述绝缘部与所述第一极柱相连接，所述第二极柱的另一端与所述电芯的极耳相连接。

进一步地，所述绝缘部包括：

第一绝缘件，设置在所述盖板的第一侧，所述第一绝缘件的一端与所述第0一极柱相连接，所述第一绝缘件的另一端设置在所述通孔内；

第二绝缘件，设置在所述盖板的第二侧，所述第二极柱的一端同时穿过所述第一绝缘件和第二绝缘件与所述第一极柱相连接，所述第二极柱的另一端设置在所述第二绝缘件内。

进一步地，所述绝缘部还包括：

5第三绝缘件，穿设在所述通孔内并套设在所述第二极柱的中部。

进一步地，所述盖板与所述壳体的连接处设置有压痕。

进一步地，所述盖板设置在所述开口的长边一侧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，通过在壳体的一侧设置有开口，使电芯通过开口后进入所述壳体内部的空腔中，并在壳体上设置盖板，将盖板设置在开口处，并且，盖板与所述壳体的边缘一体式连接，在盖板上设置有通孔，使用时，只需折弯盖板，使得盖板覆盖开口后以将电芯固定在所述空腔内，从而只需在盖板上进行极柱与电芯极耳的焊接，并且，只需焊接盖板即可完成电池的装配，极大地简化电池的焊接组装工艺，还能够有效地优化焊接设备的布局方式和布局位置，节约了设备成本，减少了占地空间，通过优化壳体结构，有效地优化壳体的装配工序和装配设备布局，从而能够有效地提升电池的产能。

进一步地，在本实用新型中通过在盖板上设置极柱模块，通过在盖板上进行极柱模块的预装，从而在进行电池装配时，只需将盖板上的极柱与电芯的极耳进行焊接，在折弯盖板后将盖板与壳体进行焊接即可完成电池的装配，从而能够极大地减少装配工序，减少焊接设备的投入，在提升电池的产能的同时，还有效地提高了电池装配时的生产效率，降低人工成本和人工作业强度。

另一方面，本实用新型还提供了一种电池包，包括所述电池外壳。

另一方面，本实用新型还提供了一种动力装置，包括所述电池包。

可以理解的是，上述电池包和动力装置均采用了上述电池外壳，所述电池包和动力装置与所述电池外壳具备相同的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的电池外壳的第一结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电池外壳的第二结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的盖板的俯视图；

图4为图3中A-A方向的剖视图；

图5为本实用新型实施例提供的电池外壳的装配示意图。

图中：100-壳体；110-开口；200-盖板；210-通孔；220-压痕；300-极柱模块；311-第一极柱；312-第二极柱；321-第一绝缘件；322-第二绝缘件；323-第三绝缘件；330-避让空间；331-锥形槽；400-电芯；500-电池成品。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

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。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体的连接；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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

传统的锂电池中，均采用方形铝壳，且该方形铝壳采用的是在短边两侧出极柱的布局方式，由于短边两侧出极柱的布局方式使得电池两侧的正负极柱分开，导致正负极耳与盖板焊接时需两头焊接，正负极盖板预点焊需两头焊接，正负极盖板周边焊需两头焊接，三处均增加了工序和焊接设备，使得整体设备布局冗余，工序复杂，机构繁多，也为后续电池产能的提成造成了阻碍。

在本实施例中，通过对电池外壳的结构进行改进，将电池外壳优化为单侧出极柱的方式，并使外壳为一体式结构，能够有效地减少电池的装配工序，以及减少焊接设备的投入。具体的，在本实施例中，电芯的正负极耳由原来的两端布置改为长边一侧布置，原来的贯穿式铝壳改为单口式带盖铝壳盒体，盖板与铝壳为一体化结构，将传统的需处理两侧盖板上料，优化为现在无盖板上料，只需折弯一侧盖板，就可以周边焊接密封，大大简化了焊接组装工艺，简化了机台的布局，节约了设备成本，节约了占地空间，从而能够极大地提升电池产能。

参阅图1所示，本实施例提供了一种电池外壳，包括壳体100和盖板200，壳体100和盖板200优选为一体化制成，或通过预组装连接为一体。

具体而言，壳体100为一方形的盒体结构，其可以为铝壳。在壳体100的其中一侧设置有开口110，开口110用于使电芯通过进入壳体100内部的空腔中。在确定壳体100上的开口110位置时，优选的将开口110设置在壳体100的顶部，即是，将开口110开设在壳体100的上顶面上，通过设置的开口110将电芯放置于壳体100内。

具体而言，盖板200设置在开口110处，即是，将盖板200设置在壳体100上的开口110一侧的边缘上，盖板200与壳体100的边缘一体式连接，盖板200与壳体100连接时可以通过一体式裁切或者冲压的方式制成。盖板200用于覆盖开口110，以将电芯固定在壳体100的空腔内。

具体而言，盖板200能够有效地覆盖开口110，在将电芯通过开口110放入壳体100内后，将盖板200上设置的极柱与电芯的极耳连接后，通过折弯盖板200，使得盖板200覆盖住开口110，以将电芯固定在壳体100内，同时，通过将盖板200与壳体100进行焊接后，使得盖板200与壳体100牢固的连接在一起，以将电芯固定在壳体100内。

具体而言，盖板200设置在开口110的长边一侧，即是，在壳体100长边侧的边缘设置盖板200，使得盖板200位于开口110的长边一侧的侧部。

具体而言，盖板200与壳体100的连接处设置有压痕220，优选的，在盖板200与壳体100连接的位置通过冲压的方式设置一道压痕220，即为预压压痕。通过设置的压痕220，能够便于在弯折盖板200时，使得盖板200能够沿压痕220顺利的弯折，防止盖板200及壳体100出现变形的情况，还能够极大地提高盖板200的弯折速度和效率。

可以看出，通过在壳体100上设置盖板200，并在盖板200上设置极柱，可以使极柱与壳体100装配为一体，从而取消了传统的正负极盖板，简化了焊接工序，优化了装配工艺。

继续参阅图1所示，具体而言，盖板200上设置有通孔210，通孔210内用于放置与电芯的极耳相连接的极柱，通过在盖板200上的通孔210内设置极柱，能够使得极柱与壳体100形成一体化的结构，在使用时可直接将极柱与极耳进行焊接后，弯折盖板200后即可完成电池的装配，极大地减少了电池的装配工序。

在本申请的一些实施例中，结合图2所示，上述电池外壳还包括极柱模块300，穿设在通孔210内，极柱模块300与电芯的极耳连接。

具体而言，极柱模块300与盖板200装配为一体，从而在极柱模块300与极耳连接时，只需通过焊接将极柱模块300与极耳焊接后，再弯折盖板200，将盖板200与壳体100焊接后便完成了电池的装配，极大地减少了电池的装配工序，提高了工作效率。

结合图3所示，极柱模块300包括绝缘部和极柱。绝缘部穿设在通孔210内，极柱穿设在绝缘部内，并与绝缘部相连接，且极柱的两端部分别位于盖板200的两侧，极柱的其中一端与电芯的极耳相连接。

具体而言，在绝缘部穿设在通孔210内并进行固定，再将极柱穿设在绝缘部内后，使得极柱与绝缘部卡接在一起，从而使得绝缘部和极柱牢固地固定在盖板200上。通过设置的绝缘部能够使得极柱与盖板200之间有效地进行绝缘。

具体而言，极柱包括第一极柱311和第二极柱312，第一极柱311和第二极柱312均为金属材质。第一极柱311设置在盖板200的第一侧，在第一极柱311上开设光孔，光孔的轴线与第一极柱311的轴线重合，以便于使第二极柱312的端部插设在第一极柱311上开设的光孔内。第二极柱312设置在盖板200的第二侧，且第二极柱312的第一端穿过绝缘部与第一极柱311连接，第二极柱312的第二端与电芯的极耳相连接。具体的，第二极柱312为一T型结构，其穿设在绝缘部内后，与绝缘部相接触，且第二极柱312的第一端穿过绝缘部后插设至第一极柱311的光孔内，并在第二极柱312与第一极柱311相连接的一端的中部设置锥形槽331，第一极柱311套设在第二极柱312的端部后，通过铆接机的铆头向锥形槽331处施加压力，铆头挤压锥形槽331的侧壁使其受力后变形，形成翻边结构，从而使得第二极柱312的端部与第一极柱311铆接在一起，第一极柱311位于锥形槽331的一端设置有避让空间330，防止铆头挤压第一极柱311。

可以理解的是，上述第一极柱311和第二极柱312之间的连接方式可以为铆接、焊接或者螺纹连接等方式，只需能够使得第一极柱311和第二极柱312牢固的进行连接，提高结构稳定性即可，在此仅作示例性说明。

具体而言，绝缘部包括第一绝缘件321和第二绝缘件322。第一绝缘件321设置在盖板200的第一侧，第一绝缘件321的第一端与第一极柱311相连接，第一绝缘件321的第二端设置在通孔210内。第一绝缘件321的中部开设有光孔，光孔能够使得第二极柱312的端部通过。光孔与第一极柱311相接触的一侧开设凹槽，从而使得第一极柱311开设在该凹槽内。

具体而言，第二绝缘件322设置在盖板200的第二侧，第二极柱312的第一端同时穿过第一绝缘件321和第二绝缘件322与第一极柱311相连接，第二极柱312的第二端设置在第二绝缘件322内。第二绝缘件322的中部开设有光孔，便于第二极柱312的端部穿过，同时，第二绝缘件322与第二极柱312接触的一侧的光孔内开设凹槽，使得第二极柱312的端部能够卡设在凹槽内。

具体而言，绝缘部还包括第三绝缘件323，第三绝缘件323穿设在通孔210内并套设在第二极柱312的中部。在设置第二绝缘件322时，将第三绝缘件323穿设至通孔210内，同时，将第三绝缘件323设置于第一绝缘件321和第二绝缘件322之间，并使得第三绝缘件323套设在第二极柱312的中部，通过第一绝缘件321、第二绝缘件322和第三绝缘件323的相互配合，能够使得第一极柱311和第二极柱312与盖板200之间有效地进行绝缘，同时还能提高第一极柱311和第二极柱312连接后的结构稳定性。

具体而言，在通孔210的两侧分别设置凹槽，使得第一绝缘件321和第三绝缘件323分别插设在通孔210两侧的凹槽内，能够有效地提高第一绝缘件321和第三绝缘件323与通孔210之间的连接稳定性。

具体而言，上述极柱分为正极极柱和负极极柱，且正极极柱和负极极柱具有上述相同的结构，在此不一一赘述。

继续参阅图1，上述通孔210设置两个，每一通孔210内设置一极柱模块300。可以理解的是，上述极柱模块300可分为正极极柱模块和负极极柱模块，正极极柱模块和负极极柱模块的结构相同，分别在两个通孔210设置正极极柱模块和负极极柱模块，也可以理解为在两个通过内可分别设置正极极柱和负极极柱，两个通孔210分别与电芯的正极极耳和负极极耳相对设置，也即是，使得通孔210内设置的正极极柱和负极极柱分别与电芯的正极极耳和负极极耳相对设置。

上述电池外壳还包括耳板，耳板设置在开口110处，耳板与壳体100的边缘一体式连接。耳板可以设置在壳体100的长边侧和短边侧，在壳体100的其中一长边侧设置盖板200后，在另一长边侧设置耳板，以及在壳体100的短边侧设置耳板。耳板与壳体100的连接处预压有压痕。

具体而言，当盖板200弯折并进行密封后，对耳板进行弯折，使得耳板覆盖在盖板200上，再将耳板与盖板200进行焊接，从而能够有效地提高盖板200与壳体100之间的连接强度，防止盖板200与壳体100之间的焊接失效，保证壳体100的整体结构稳定性和安全性。

结合图5所示，上述实施例在具体实施时，将电芯400的极耳预焊裁切，将预焊裁切后的电芯放入装配有极柱模块300的壳体100内，将电芯的正负极耳与盖板200上的正极极柱模块和负极极柱模块对应焊接，再将盖板200折弯90°与壳体100的开口110的周边接触并焊接密封，从而形成电池成品500。

可以理解的是，上述各实施例中，通过在壳体的一侧设置开口，使电芯通过开口后进入所述壳体内部的空腔中，并在壳体上设置盖板，将盖板设置在开口处，并且，盖板与所述壳体的边缘一体式连接，在盖板上设置有通孔，使用时，只需折弯盖板，使得盖板覆盖开口后以将电芯固定在所述空腔内，从而只需在盖板上进行极柱与电芯极耳的焊接，并且，只需焊接盖板即可完成电池的装配，极大地简化电池的焊接组装工艺，还能够有效地优化焊接设备的布局方式和布局位置，节约了设备成本，减少了占地空间，通过优化壳体结构，有效地优化壳体的装配工序和装配设备布局，从而能够有效地提升电池的产能。

上述各实施例中，在盖板上设置极柱模块，通过在盖板上进行极柱模块的预装，从而在进行电池装配时，只需将盖板上的极柱与电芯的极耳进行焊接，在折弯盖板后将盖板与壳体进行焊接即可完成电池的装配，从而能够极大地减少装配工序，减少焊接设备的投入，在提升电池的产能的同时，还有效地提高了电池装配时的生产效率，降低人工成本和人工作业强度。

基于上述实施例的另一种优选的实施方式中，本实施方式提供了一种电池包，该电池包包括若干个电池，电池包括电芯和外壳，电芯设置在外壳内，外壳为上述各个实施例中提供的电池外壳，即是，通过上述实施例中的电池外壳组装成本实施方式中的电池，再将电池组装成本实施方式中的电池包。

可以理解的是，由于本实施方式的电池包采用了上述实施例中的电池外壳，则本实施方式中的电池包具有与上述实施例中的电池外壳相同的优点。

在本实施方式中，电池包通过采用上述实施例的电池外壳，能够有效地优化电池包的装配工艺，以及减少电池包的装配设备。

基于上述实施例的另一种优选的实施方式中，本实施方式提供了一种动力装置，该动力装置包括上述实施例中提供的电池包。具体的，在动力装置内安装上述各实施例中的电池包，以为动力装置提供电能。动力装置通过采用上述电池包，能够有效地优化动力装置的装配工艺，以及减少动力装置的装配设备。

具体而言，上述动力装置可以为车辆、列车、飞行器、船舶等。

具体而言，本实施例的动力装置通过采用上述电池包，能够实现与上述电池包相同的有益效果，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池外壳，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体的其中一侧设置有开口，所述开口用于使电芯通过进入所述壳体内部的空腔中；

盖板，设置在所述开口处，所述盖板与所述壳体的边缘一体式连接，所述盖板上设置有通孔，所述盖板用于覆盖所述开口，以将所述电芯固定在所述空腔内。

2.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，还包括：

极柱模块，穿设在所述通孔内，所述极柱模块与所述电芯的极耳连接。

3.根据权利要求2所述的电池外壳，其特征在于，所述极柱模块包括：

绝缘部，穿设在所述通孔内；

极柱，穿设在所述绝缘部内，并与所述绝缘部相连接，且所述极柱的两端部分别位于所述盖板的两侧。

4.根据权利要求3所述的电池外壳，其特征在于，所述极柱包括：

第一极柱，设置在所述盖板的第一侧；

第二极柱，设置在所述盖板的第二侧，且所述第二极柱的一端穿过所述绝缘部与所述第一极柱相连接，所述第二极柱的另一端与所述电芯的极耳相连接。

5.根据权利要求4所述的电池外壳，其特征在于，所述绝缘部包括：

第一绝缘件，设置在所述盖板的第一侧，所述第一绝缘件的一端与所述第一极柱相连接，所述第一绝缘件的另一端设置在所述通孔内；

第二绝缘件，设置在所述盖板的第二侧，所述第二极柱的一端同时穿过所述第一绝缘件和第二绝缘件与所述第一极柱相连接，所述第二极柱的另一端设置在所述第二绝缘件内。

6.根据权利要求4所述的电池外壳，其特征在于，所述绝缘部还包括：

第三绝缘件，穿设在所述通孔内并套设在所述第二极柱的中部。

7.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述盖板与所述壳体的连接处设置有压痕。

8.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述盖板设置在所述开口的长边一侧。

9.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的电池外壳。

10.一种动力装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池包。

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