CN219457927U - 电池外壳、电池及电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种电池外壳、电池及电池组。电池外壳，包括外壳和防爆阀，外壳上设置有凹陷，防爆阀设置于凹陷内，防爆阀与外壳为一体成型式结构，凹陷的深度为a，防爆阀的厚度为b，1≤a/b≤50，在降低防爆阀成型难度的基础上，也可以保证防爆阀的爆开压力，由此来提高电池外壳的安全使用性能。

Description

电池外壳、电池及电池组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池外壳、电池及电池组。

背景技术

相关技术中，为了保证电池的安全使用性能，电池外壳上会连接有防爆阀，从而可以在电池内部压力达到一定高度时，防爆阀可以快速爆开，以此避免引发电池的安全风险，然而，由于防爆阀本身的结构限制，防爆阀的性能可能会无法保证。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池外壳、电池及电池组，以改善电池外壳的使用性能。

根据本实用新型的第一个方面，提供了一种电池外壳，包括外壳和防爆阀，外壳上设置有凹陷，防爆阀设置于凹陷内，防爆阀与外壳为一体成型式结构，凹陷的深度为a，防爆阀的厚度为b，1≤a/b≤50。

本实用新型实施例的电池外壳包括外壳和防爆阀，外壳上设置有凹陷，防爆阀设置于凹陷内，从而可以使得凹陷实现对防爆阀的有效保护，且在电池外壳内部压力达到一定高度后，防爆阀可以及时爆开，以此实现对电池外壳的保护。而防爆阀与外壳为一体成型式结构，不仅结构成型工艺简单，可以减少电池外壳的成型工艺，且可以保证防爆阀与外壳之间的连接强度，提高防爆阀的安全使用性能。而凹陷的深度为a，防爆阀的厚度为b，1≤a/b≤50，在降低防爆阀成型难度的基础上，也可以保证防爆阀的爆开压力，由此来提高电池外壳的安全使用性能。

根据本实用新型的第二个方面，提供了一种电池，包括上述的电池外壳。

本实用新型实施例的电池的电池外壳包括外壳和防爆阀，外壳上设置有凹陷，防爆阀设置于凹陷内，从而可以使得凹陷实现对防爆阀的有效保护，且在电池外壳内部压力达到一定高度后，防爆阀可以及时爆开，以此实现对电池外壳的保护。而防爆阀与外壳为一体成型式结构，不仅结构成型工艺简单，可以减少电池外壳的成型工艺，且可以保证防爆阀与外壳之间的连接强度，提高防爆阀的安全使用性能。而凹陷的深度为a，防爆阀的厚度为b，1≤a/b≤50，在降低防爆阀成型难度的基础上，也可以保证防爆阀的爆开压力，由此来提高电池的安全使用性能。

根据本实用新型的第三个方面，提供了一种电池组，包括上述的电池。

本实用新型实施例的电池组包括电池，电池外壳包括外壳和防爆阀，外壳上设置有凹陷，防爆阀设置于凹陷内，从而可以使得凹陷实现对防爆阀的有效保护，且在电池外壳内部压力达到一定高度后，防爆阀可以及时爆开，以此实现对电池外壳的保护。而防爆阀与外壳为一体成型式结构，不仅结构成型工艺简单，可以减少电池外壳的成型工艺，且可以保证防爆阀与外壳之间的连接强度，提高防爆阀的安全使用性能。而凹陷的深度为a，防爆阀的厚度为b，1≤a/b≤50，在降低防爆阀成型难度的基础上，也可以保证防爆阀的爆开压力，由此来提高电池组的安全使用性能。

附图说明

为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。

其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种电池的结构示意图；

图2是根据一示例性实施方式示出的一种电池外壳的剖面结构示意图；

图3是根据另一示例性实施方式示出的一种电池外壳的剖面结构示意图；

图4是根据一示例性实施方式示出的一种电池组的部分结构示意图。

附图标记说明如下：

10、外壳；11、凹陷；111、第一凹陷；112、第二凹陷；113、底壁；12、刻痕；13、盖板；14、壳体件；20、防爆阀；30、底板。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本实用新型的一个实施例提供了一种电池外壳，请参考图1至图3，电池外壳包括外壳10和防爆阀20，外壳10上设置有凹陷11，防爆阀20设置于凹陷11内，防爆阀20与外壳10为一体成型式结构，凹陷11的深度为a，防爆阀20的厚度为b，1≤a/b≤50。

本实用新型一个实施例的电池外壳包括外壳10和防爆阀20，外壳10上设置有凹陷11，防爆阀20设置于凹陷11内，从而可以使得凹陷11实现对防爆阀20的有效保护，且在电池外壳内部压力达到一定高度后，防爆阀20可以及时爆开，以此实现对电池外壳的保护。而防爆阀20与外壳10为一体成型式结构，不仅结构成型工艺简单，可以减少电池外壳的成型工艺，且可以保证防爆阀20与外壳10之间的连接强度，提高防爆阀20的安全使用性能。而凹陷11的深度为a，防爆阀20的厚度为b，1≤a/b≤50，在降低防爆阀20成型难度的基础上，也可以保证防爆阀20的爆开压力，由此来提高电池外壳的安全使用性能。

需要说明的是，外壳10上设置有凹陷11，防爆阀20设置于凹陷11内，即凹陷11可以形成对防爆阀20的防护作用，凹陷11的壁面作为了防爆阀20使用，在电池外壳内部压力达到一定高度后，防爆阀20爆开，由此实现气体的快速排放，避免引发电池外壳的安全问题，从而来提高电池的安全使用性能。

防爆阀20与外壳10为一体成型式结构，从而可以提高电池外壳的成型效率，保证结构强度。外壳10可以包括盖板13和壳体件14，而盖板13和壳体件14为一体成型式结构，此时，外壳10的全部可以与防爆阀20为一体成型式结构；或者，盖板13和壳体件14为分体式结构，外壳10的一部分可以与防爆阀20为一体成型式结构。外壳10可以由金属材料制备而成，例如，外壳10可以由钢制备而成，或者，外壳10可以由铝制备而成，或者，外壳10可以由金属复合材料制备而成。

结合图2所示，凹陷11的深度为a，防爆阀20的厚度为b，1≤a/b≤50，即凹陷11的深度与防爆阀20的厚度之间的比值可以为1至50，即在外壳10的基体厚度一定的情况下，凹陷11的深度与防爆阀20的厚度之间的比值不能较小，如果凹陷11的深度与防爆阀20的厚度之间的比值小于1，此时，在后续形成防爆阀20的过程中，需要去除的材料会相对较多，因此，可能会存在金属屑残留，后续金属屑会引起外绝缘失效，或者，通过冲压工艺形成防爆阀20的过程中，冲压过程中挤压出来的凸起可能会影响到外壳10内部用于放置电芯的空间，且存在影响防爆阀20爆开性能的问题，而在凹陷11的深度过小时，防爆阀20也容易与其他结构发生干涉，从而会影响到防爆阀20的正常爆开。而如果凹陷11的深度与防爆阀20的厚度之间的比值大于50时，在形成凹陷11之后，外壳10的残厚会过小，在形成防爆阀20的过程中，加工工艺较难，且外壳10发生变形时防爆阀20变形较大，影响防爆阀20爆开压力，因此，本实施例中，通过使得凹陷11的深度与防爆阀20的厚度之间的比值在1至50之间，不仅可以方便防爆阀20的成型，且可以保证结构强度，进而也可以控制防爆阀20的开启压力。

凹陷11的深度与防爆阀20的厚度之间的比值可以为1、1.1、1.2、2、3、4、5、6、8、10、15、20、25、26、28、30、31、33、35、38、39、40、42、45、46、48、49或者50等等。

在一个实施例中，防爆阀20的厚度为b，0.05mm≤b≤0.5mm，不仅可以保证防爆阀20的结构稳定性，可以方便防爆阀20的成型，且可以有利于控制防爆阀20的开启压力。

防爆阀20的厚度可以为0.05mm、0.06mm、0.08mm、0.09mm、0.1mm、0.11mm、0.12mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.28mm、0.3mm、0.32mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.48mm、0.49mm或者0.5mm等等。

在一个实施例中，如图2所示，凹陷11的全部设置于外壳10的外侧，即凹陷11的开口可以朝向电池外壳的外侧，从而可以使得防爆阀20位于凹陷11内，防爆阀20可以不凸出凹陷11设置，由此实现对防爆阀20的可靠保护，避免防爆阀20受到其他部件的碰撞，例如，可以避免电池在进行成组时，线束组件对防爆阀20造成碰撞，并且也可以避免外部部件与防爆阀20接触时，影响防爆阀20的爆开，一定程度上可以保证防爆阀20的安全保护性能。

外壳10的外侧形成有凹陷11，外壳10可以形成凹陷11的壁面，进而可以保证外部部件与防爆阀20接触的几率降低，从而提高电池的安全使用性能。

在一个实施例中，凹陷11的全部设置于外壳10的内侧，即凹陷11的开口朝向电池外壳的内侧，不仅保证凹陷11形成对防爆阀20的可靠保护，且凹陷11可以作为气体存储空间使用，在电池运行过程中，气体可以集聚于凹陷11内，在电池外壳内部压力达到一定高度后，防爆阀20可以及时爆开，由此及时释放电池外壳内部的气体，从而提高防爆阀20的泄压保护作用，由此来保证电池的安全使用性能。

在一个实施例中，如图3所示，凹陷11包括第一凹陷111和第二凹陷112，第一凹陷111和第二凹陷112分别设置于外壳10的内侧和外侧，即第一凹陷111和第二凹陷112可以共同用于形成对防爆阀20的防护作用，且第一凹陷111可以用于存储气体，提高防爆阀20的防爆保护性能，由此来改善电池外壳的安全使用性能。

其中，第一凹陷111和第二凹陷112的深度之和为a，第一凹陷111和第二凹陷112之间形成防爆阀20，即第一凹陷111的底壁和第二凹陷112的底壁之间形成了防爆阀20。

结合图3所示，第一凹陷111的深度可以为a1，第二凹陷112的深度可以为a2，a＝a1+a2。

在一个实施例中，第一凹陷111的深度不大于第二凹陷112的深度，在使得第一凹陷111和第二凹陷112共同形成对防爆阀20的保护功能的基础上，也可以避免第一凹陷111的深度过大，而出现电解液集聚或者残留物集聚的问题，从而提高了电池外壳的安全使用性能。

在一个实施例中，第一凹陷111的槽底的面积不大于第二凹陷112的槽底的面积，由此可以有效来保证第一凹陷111的尺寸不会过大，从而来提高电池外壳的整体使用性能。

在一个实施例中，第一凹陷111的深度不大于第二凹陷112的深度，第一凹陷111的槽底的面积不大于第二凹陷112的槽底的面积，从而有效控制第一凹陷111的尺寸，使得第二凹陷112的尺寸可以相对较大，由此来实现对防爆阀20的可靠保护，并且也可以避免影响到防爆阀20的稳定性。

在一个实施例中，凹陷11的底壁113上设置有刻痕12，以在外壳10上形成防爆阀20，即防爆阀20可以形成于凹陷11内，并且可以在电池外壳内部压力达到一定高度后，防爆阀20可以及时爆开，从而形成对电池外壳内部气体的释放，避免引发安全问题。

刻痕12可以采用材料去除方式形成，例如，刻痕12可以采用激光刻蚀形成；或者，刻痕12可以采用传统机械加工的方式形成，如铣削工艺；或者，刻痕12可以采用冲压方形形成；对于刻痕12的成型方式此处不作限定，可以根据实际需求进行选择。刻痕12的纵向截面形式可以是矩形、三角形、梯形、或者U形等结构，此处不作限定。

刻痕12可以采用激光刻蚀形成，此时，凹陷11的深度与防爆阀20的厚度之间的比值需要在1至50之间，如果凹陷11的深度与防爆阀20的厚度之间的比值过小，形成刻痕12时去除刻痕槽的金属较大，存在金属屑残留，后续金属屑会引起外绝缘失效；刻痕12可以采用冲压形成，如果凹陷11的深度与防爆阀20的厚度之间的比值过小，在冲压过程中背面凸起较大，电芯内部有可能会接触凸起，会影响防爆阀开启。

在一个实施例中，刻痕12设置于外壳10的外侧，即可以从外壳10的外侧来形成刻痕12，可以方便刻痕12的成型，提高刻痕12的成型效率。

结合图2所示，刻痕12设置于凹陷11的底壁113上。结合图3所示，刻痕12设置于第二凹陷112的底壁113上。

需要说明的是，在某些实施例中，不排除刻痕12可以位于外壳10的内侧。

在某些实施例中，刻痕12设置于凹陷11的侧壁上，此处不做限定。

在一个实施例中，如图1所示，外壳10包括相连接的盖板13和壳体件14，凹陷11设置于盖板13，不仅结构简单，且可以方便防爆阀20的设置，进而可以提高电池外壳的成型效率，并且也可以方便后续电池外壳内部电芯的安装。

盖板13和壳体件14可以是分体成型的结构，或者，盖板13和壳体件14可以是一体成型的结构。

盖板13可以是一个，即一个盖板13可以封闭一个壳体件14的开口；或者，盖板13可以是两个，两个盖板13可以分别封闭一个壳体件14的相对的两个开口。

需要说明的是，盖板13上还可以设置有用于与电芯相连接的极柱组件，盖板13上还可以设置有用于注液的注液孔等结构，此处不作限定。防爆阀20和极柱组件可以在外壳的同一表面上，或者，防爆阀20和极柱组件可以在外壳的不同表面上。

在某些实施例中，不排除防爆阀20可以设置在壳体件14上，例如，防爆阀20可以设置在壳体件14的端部，或者，防爆阀20可以设置在壳体件14的侧部。

在一个实施例中，电池外壳为四棱柱型电池外壳。

在一个实施例中，电池外壳为圆柱型电池外壳。

本实用新型的一个实施例还提供了一种电池，包括上述的电池外壳。

本实用新型一个实施例的电池的电池外壳包括外壳10和防爆阀20，外壳10上设置有凹陷11，防爆阀20设置于凹陷11内，从而可以使得凹陷11实现对防爆阀20的有效保护，且在电池外壳内部压力达到一定高度后，防爆阀20可以及时爆开，以此实现对电池外壳的保护。而防爆阀20与外壳10为一体成型式结构，不仅结构成型工艺简单，可以减少电池外壳的成型工艺，且可以保证防爆阀20与外壳10之间的连接强度，提高防爆阀20的安全使用性能。而凹陷11的深度为a，防爆阀20的厚度为b，1≤a/b≤50，在降低防爆阀20成型难度的基础上，也可以保证防爆阀20的爆开压力，由此来提高电池的安全使用性能。

需要说明的是，电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一极片、分隔物以及第二极片。当第一极片为正极片时，第二极片为负极片。其中，第一极片和第二极片的极性可以互换。第一极片和第二极片涂布活性物质。

在一个实施例中，电池可以为方形电池，即电池可以为四棱柱型电池，四棱柱型电池主要是指外形为棱柱形状，但不严格限定棱柱每条边是否一定为严格意义的直线，边与边之间的拐角不一定为直角，可以为圆弧过渡。

电池可以为叠片式电池，不仅成组方便，且可以加工得到长度较长的电池。具体的，电芯为叠片式电芯，电芯具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片，从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。

或者，电池可以为卷绕式电池，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。

在一个实施例中，电池可以为圆柱电池，或者，电池可以为六棱柱型电池。电池可以为卷绕式电池，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。

本实用新型的一个实施例还提供了一种电池组，包括上述的电池。

本实用新型一个实施例的电池组包括电池，电池外壳包括外壳10和防爆阀20，外壳10上设置有凹陷11，防爆阀20设置于凹陷11内，从而可以使得凹陷11实现对防爆阀20的有效保护，且在电池外壳内部压力达到一定高度后，防爆阀20可以及时爆开，以此实现对电池外壳的保护。而防爆阀20与外壳10为一体成型式结构，不仅结构成型工艺简单，可以减少电池外壳的成型工艺，且可以保证防爆阀20与外壳10之间的连接强度，提高防爆阀20的安全使用性能。而凹陷11的深度为a，防爆阀20的厚度为b，1≤a/b≤50，在降低防爆阀20成型难度的基础上，也可以保证防爆阀20的爆开压力，由此来提高电池组的安全使用性能。

在一个实施例中，电池组为电池模组或电池包。

电池模组包括多个电池，电池可以是方形电池，电池模组还可以包括端板和侧板，端板和侧板用于固定多个电池。电池可以是圆柱电池，电池模组还可以包括托架，电池可以固定于托架上。

电池包包括多个电池和电池箱体，电池箱体用于固定多个电池。

需要说明的是，电池包包括电池，电池可以为多个，多个电池设置于电池箱体内。其中，多个电池可以形成电池模组后安装于电池箱体内。或者，多个电池可以直接设置在电池箱体内，即无需对多个电池进行成组，利用电池箱体对多个电池进行固定。

电池外壳的防爆阀20可以是朝向电池箱体的顶部设置，或者，电池外壳的防爆阀20可以是朝向电池箱体的底部设置，此处不作限定。

在一个实施例中，如图4所示，电池组还包括底板30，电池设置于底板30上，且电池的防爆阀20朝向底板30设置，即电池的防爆阀20可以是底出设置的，从而在电池发生热失控时，防爆阀20被破坏，从而使得电池内部气体喷出，此时，喷出的气体可以直接喷向底板30，而在气体流动到顶部时，不论是热量还是压力都会一定程度地减小，此时，气体对于顶部造成的损伤就会变小，而顶部可以是朝向车辆的乘员舱设置的，此时，可以避免由防爆阀20喷出的气体直接喷向乘员舱，以此提高车辆的安全性能。

电池组可以使用于车辆中，此时，电池组可以包括电池箱体，而底板30可以是箱体的底部结构，例如，底板30可以是电池箱体的冷却板，或者，底板30可以是电池箱体的底板，或者，底板30可以是电池箱体的托架，此处不作限定，重点在于突出防爆阀20是底出的。

而在电池的防爆阀20朝向底板30设置时，凹陷11的设置可以避免底板30对防爆阀20造成损伤，并且，通过控制凹陷11的深度与防爆阀20的厚度之间的比值，可以保证凹陷11的底部结构能够为电池外壳内部的电芯提供可靠的支撑力，避免压坏电池外壳。

图4仅是示意性的给出了防爆阀20与底板30之间的位置关系，并不对特定的结构做出限定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种电池外壳，其特征在于，包括外壳(10)和防爆阀(20)，所述外壳(10)上设置有凹陷(11)，所述防爆阀(20)设置于所述凹陷(11)内，所述防爆阀(20)与所述外壳(10)为一体成型式结构，所述凹陷(11)的深度为a，所述防爆阀(20)的厚度为b，1≤a/b≤50。

2.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，0.05mm≤b≤0.5mm。

3.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述凹陷(11)的全部设置于所述外壳(10)的外侧，或者，所述凹陷(11)的全部设置于所述外壳(10)的内侧。

4.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述凹陷(11)包括第一凹陷(111)和第二凹陷(112)，所述第一凹陷(111)和第二凹陷(112)分别设置于所述外壳(10)的内侧和外侧；

其中，所述第一凹陷(111)和所述第二凹陷(112)的深度之和为a，所述第一凹陷(111)和所述第二凹陷(112)之间形成所述防爆阀(20)。

5.根据权利要求4所述的电池外壳，其特征在于，所述第一凹陷(111)的深度不大于所述第二凹陷(112)的深度，和/或，所述第一凹陷(111)的槽底的面积不大于所述第二凹陷(112)的槽底的面积。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池外壳，其特征在于，所述凹陷(11)的底壁(113)上设置有刻痕(12)，以在所述外壳(10)上形成所述防爆阀(20)。

7.根据权利要求6所述的电池外壳，其特征在于，所述刻痕(12)设置于所述外壳(10)的外侧。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的电池外壳，其特征在于，所述外壳(10)包括相连接的盖板(13)和壳体件(14)，所述凹陷(11)设置于所述盖板(13)。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的电池外壳，其特征在于，所述电池外壳为四棱柱型电池外壳。

10.一种电池，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的电池外壳。

11.一种电池组，其特征在于，包括权利要求10所述的电池。

12.根据权利要求11所述的电池组，其特征在于，所述电池组还包括底板(30)，所述电池设置于所述底板(30)上，且所述电池的防爆阀(20)朝向所述底板(30)设置。