CN219917336U - 电池及电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池及电池装置，电池包括电芯以及壳体，电芯容纳于壳体中，电芯具有顶面、底面以及设置于顶面和底面之间的两个第一侧面和两个第二侧面，两个第一侧面沿第一方向间隔并分别垂直于第一方向，两个第二侧面沿垂直于第一方向的第二方向间隔并分别垂直于第二方向，壳体设置于电芯的顶面、底面和两个第一侧面；其中，壳体包括分别对应于顶面、底面和第一侧面的多个壳壁，相邻两个壳壁的折弯处的内侧具有R角结构，R角结构的对应圆半径为0.1mm～3.5mm。通过上述结构设计，本实用新型能够增大壳体内部空间，增加电解液的储存量，同时能够降低壳体在R角结构处与电芯的接触风险。

Description

电池及电池装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池及电池装置。

背景技术

在现有电池的设计方案中，电芯容纳于壳体中，壳体采用拉伸成型时，壳体折弯处内侧的R角结构的对应圆半径较大，造成壳体内部空间较小，减少电解液的存储量，同时造成壳体在R角结构处与电芯存在较高的接触风险。

实用新型内容

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种的电解液储存量较大且壳体与电芯的接触风险较低的电池。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供一种电池，其中，包括电芯以及壳体，所述电芯容纳于所述壳体中，所述电芯具有顶面、底面以及设置于所述顶面和底面之间的两个第一侧面和两个第二侧面，两个所述第一侧面沿第一方向间隔并分别垂直于所述第一方向，两个所述第二侧面沿垂直于所述第一方向的第二方向间隔并分别垂直于所述第二方向，所述壳体设置于所述电芯的顶面、底面和两个第一侧面；其中，所述壳体包括分别对应于所述顶面、底面和第一侧面的多个壳壁，相邻两个所述壳壁的折弯处的内侧具有R角结构，所述R角结构的对应圆半径为0.1mm～3.5mm。

由上述技术方案可知，本实用新型提出的电池的优点和积极效果在于：

本实用新型提出的电池包括电芯以及壳体，壳体内侧的R角结构的对应圆半径为0.1mm～3.5mm。通过上述结构设计，本实用新型能够利用挤压成型使得壳体的R角结构具有较小的对应圆半径，据此增大壳体内部空间，从而增加电解液的储存量，提升电池的循环性能和电性能。同时，由于R角结构的对应圆半径处于较小的范围，本实用新型能够降低壳体在R角结构处与电芯的接触风险，提升电池的稳定性。

本实用新型的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种包括上述电池的电池装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的另一个方面，提供一种电池装置，其中，包括本实用新型提出的电池。

由上述技术方案可知，本实用新型提出的电池装置的优点和积极效果在于：

本实用新型提出的电池装置，通过采用本实用新型提出的电池，能够增加电池中的电解液的储存量，提升电池的循环性能和电性能，同时能够降低电池的壳体在R角结构处与电芯的接触风险，提升电池的稳定性。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施方式的详细说明，本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终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电池的立体结构示意图；

图2是图1示出的电池的立体分解示意图；

图3是图2示出的电芯的立体结构示意图；

图4是图1示出的壳体的立体结构示意图；

图5是图1示出的壳体的局部平面示意图；

图6是根据另一示例性实施方式示出的电池的壳体的局部平面示意图。

附图标记说明如下：

100.电芯；

101.顶面；

102.第一侧面；

103.第二侧面；

110.极耳；

200.壳体；

201.第一壳壁；

202.第二壳壁；

210.R角结构；

220.凸出部；

300.盖板组件；

310.极柱组件；

α.夹角；

D1.厚度；

D2.厚度；

H.高度；

R.对应圆半径；

X.第一方向；

Y.第二方向；

Z.突出方向。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在对本实用新型的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本实用新型的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本实用新型的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本实用新型范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本实用新型的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本实用新型的范围内。

参阅图1，其代表性地示出了本实用新型提出的电池的立体结构示意图。在该示例性实施方式中，本实用新型提出的电池是以应用于车载电池为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本实用新型的相关设计应用于其他类型的电池装置中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本实用新型提出的电池的原理的范围内。

如图1所示，在本实用新型的一实施方式中，本实用新型提出的电池包括电芯100以及壳体200。配合参阅图2至图5，图2中代表性地示出了电池的立体分解示意图；图3中代表性地示出了电芯100的立体结构示意图；图4中代表性地示出了壳体200的立体结构示意图；图5中代表性地示出了壳体200的局部平面示意图，其中具体示出了壳体200的R角结构210处的平面结构。以下将结合上述附图，对本实用新型提出的电池的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图1至图5所示，在本实用新型的一实施方式中，该电芯100容纳于该壳体200中，且电芯100具有顶面101、底面以及设置于顶面101和底面之间的两个第一侧面102和两个第二侧面103，这两个第一侧面102沿第一方向X间隔并分别垂直于该第一方向X，这两个第二侧面103沿垂直于第一方向X的第二方向Y间隔并分别垂直于该第二方向Y。壳体200设置于电芯100的顶面101、底面和两个第一侧面102，即，壳体200可以为沿第二方向Y两端开口的结构。在此基础上，壳体200包括分别对应于顶面101、底面和第一侧面102的多个壳壁，相邻两个壳壁的折弯处的内侧具有R角结构210，该R角结构210的对应圆半径R为0.1mm～3.5mm，例如1.8mm、2mm、2.5mm、3.5mm等。其中，图5中示意性地标示出了R角结构210的对应圆半径R及对应圆的一段圆弧。通过上述结构设计，本实用新型能够使得壳体200的R角结构210具有较小的对应圆半径，据此增大壳体200内部空间，从而增加电解液的储存量，提升电池的循环性能和电性能。同时，由于R角结构210的对应圆半径处于较小的范围，本实用新型能够降低壳体200在R角结构210处与电芯100的接触风险，提升电池的稳定性。

如图5所示，在本实用新型的一实施方式中，R角结构210的对应圆半径可以进一步为0.1mm～1.5mm，例如0.1mm、0.5mm、1mm、1.5mm等。通过上述结构设计，本实用新型能够将壳体200的R角结构210的对应圆半径控制在一个更小的范围内，据此进一步增大壳体200内部空间，从而进一步增加电解液的储存量，进一步提升电池的循环性能和电性能，同时进一步降低壳体200在R角结构210处与电芯100的接触风险。在一些实施方式中，R角结构210的对应圆半径亦可大于1.5mm，例如1.6mm等，并不以本实施方式为限。

如图2、图4和图5所示，在本实用新型的一实施方式中，壳体200的多个壳壁可以包括两个第一壳壁201和两个第二壳壁202，这两个第一壳壁201分别对应于电芯100的顶面101和底面，这两个第二壳壁202分别对应于电芯100的两个第一侧面102。在此基础上，第一壳壁201的厚度D1可以大于第二壳壁202的厚度D2。通过上述结构设计，本实用新型能够利用厚度D1较大的第一壳壁201增强壳体200在高度方向上的抗冲击能力，以此更加适应于车载电池的上下振动工况。另外，相比于壳体200现有的拉伸成型的成型方式，本实用新型利用挤压成型的成型方式能够适于使得壳体200实现上述壳壁厚度不同的结构设计。在一些实施方式中，当其中一个第一壳壁201设置有防爆结构时，设置有防爆结构的该第一壳壁201的厚度可以大于第二壳壁202的厚度，且可以大于另一个第一壳壁201的厚度。再者，壳体200的各壳壁的厚度亦可相同，并不以本实施方式为限。

如图5所示，基于第一壳壁201的厚度D1大于第二壳壁202的厚度D2的结构设计，在本实用新型的一实施方式中，第一壳壁201的厚度D1与第二壳壁202的厚度D2的比值可以为1.1～2，例如1.1、1.2、1.5、1.8、2等。通过上述结构设计，本实用新型能够避免因第一壳壁201与第二壳壁202的厚度差距过大而导致壳体200的挤压成型的工艺难度较大，同时能够避免因第一壳壁201与第二壳壁202的厚度差距过小而导致壳体200在高度方向上的抗冲击能力增强效果不够明显。在一些实施方式中，第一壳壁201的厚度D1与第二壳壁202的厚度D2的比值亦可小于1.1，或可大于2，例如1.09、1.25等，并不以本实施方式为限。

如图5所示，基于第一壳壁201的厚度D1大于第二壳壁202的厚度D2的结构设计，在本实用新型的一实施方式中，第二壳壁202的厚度D2可以为0.3mm～0.5mm，例如0.3mm、0.4mm、0.5mm等。对于采用拉伸工艺的壳体而言，由于拉伸工艺是利用拉伸壁不断对铝板冲压成型，如果壳壁的厚度太薄，在冲压过程中容易冲断，对此，本实用新型采用壳体200挤压成型，此种成型方式仅需要调整磨具的厚度即能实现不等壁厚的壳体200。

参阅图6，图6中代表性地示出了能够体现本实用新型原理的电池在另一示例性实施方式中的壳体200的局部平面示意图，其中具体示出了壳体200的R角结构210处的平面结构。

如图6所示，在本实用新型的一实施方式中，相邻两个壳壁(例如第一壳壁201与第二壳壁202)的折弯处的外侧可以具有凸出部220，该凸出部220的位置与R角结构210的位置相对应。通过上述结构设计，本实用新型能够利用凸出部220缓解壳体200在R角结构210处可能产生的应力集中问题，进一步加强壳体200折弯处的结构强度。另外，相比于壳体200现有的拉伸成型的成型方式，本实用新型利用挤压成型的成型方式能够适于使得壳体200形成上述凸出部220。

如图6所示，基于壳体200相邻两个壳壁的折弯处的外侧具有凸出部220的结构设计，在本实用新型的一实施方式中，凸出部220的突出方向Z与第一侧面102之间可以具有120°～150°的夹角α，夹角α的角度可以例如120°、125°、135°、140°、150°等。通过上述结构设计，本实用新型能够进一步优化利用凸出部220缓解壳体200应力集中问题的效果。在一些实施方式中，凸出部220的突出方向Z与第一侧面102之间的夹角α亦可小于120°，或可大于150°，例如100°、160°等。再者，凸出部220的突出方向Z与第一侧面102之间的夹角α亦可为90°或者180°，即突出方向Z可以平行于第一方向X(夹角α为90°时)，或可平行于电池的高度方向(夹角α为180°时)。换言之，在符合本实用新型的设计构思的各种可能的实施方式中，当壳体200相邻两个壳壁的折弯处的外侧具有凸出部220时，凸出部220的突出方向Z与第一侧面102之间的夹角α的角度可以为90°～180°，均不以本实施方式为限。

在本实用新型的一实施方式中，壳体200可以为挤压成型。相比于现有壳体所采用的拉伸成型工艺，本实用新型采用挤压成型，能够进一步适于壳体200实现本说明书的各实施例中关于壳体200的特殊结构设计，例如不同壳壁的厚度差异设计，又如壳体200两端开口的结构设计等。

如图1和图2所示，在本实用新型的一实施方式中，壳体200沿第二方向Y的两端开口，本实用新型提出的电池还可以包括两个盖板组件300，这两个盖板组件300分别设置于壳体200沿第二方向Y的两端开口处，即，两个盖板组件300分别封闭壳体200沿第二方向Y的两端开口。在此基础上，盖板组件300设置有极柱组件310，电芯100的极耳110连接于该极柱组件310。对于采用拉伸工艺的壳体而言，拉伸工艺是通过拉伸壁上下反复冲压铝板的方式形成壳体，然而当电池采用上述壳体200两端开口的结构设计时，在拉伸工艺后，还需要将底板削去，可能会产生毛刺，而且工艺更加复杂。相比之下，本实用新型将壳体200采用挤压成型，这种成型方式更加适于应用于壳体200两端开口的壳体200方案中。

如图2所示，在本实用新型的一实施方式中，壳体200的高度H可以为250mm～350mm。对于采用拉伸工艺的壳体而言，由于拉伸壁上下反复运动受设备量程的限制，所以壳体的高度受到较大限制。本实用新型将壳体200采用挤压成型，这种成型方式对壳体200高度H的限制较小，适于壳体200的较高的高度H，据此满足能量密度的需求。

如图3所示，在本实用新型的一实施方式中，电芯100的第一侧面102的表面积大于第二侧面103的表面积，换言之，第一侧面102为电芯100的“大面”。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的电池仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种电池中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的电池的任何细节或任何部件。

综上所述，本实用新型提出的电池包括电芯100以及壳体200，壳体200内侧的R角结构210的对应圆半径为0.1mm～3.5mm。通过上述结构设计，本实用新型能够利用挤压成型使得壳体200的R角结构210具有较小的对应圆半径，据此增大壳体200内部空间，从而增加电解液的储存量，提升电池的循环性能和电性能。同时，由于R角结构210的对应圆半径处于较小的范围，本实用新型能够降低壳体200在R角结构210处与电芯100的接触风险，提升电池的稳定性。

基于上述对本实用新型提出的电池的几个示例性实施方式的详细说明，以下将对本实用新型提出的电池装置的一示例性实施方式进行说明。

在本实用新型的一实施方式中，本实用新型提出的电池装置包括本实用新型提出的并在上述实施方式中详细说明的电池。其中，本实用新型提出的电池装置可以是电池组，亦可是电池包。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的电池装置仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种电池装置中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的电池装置的任何细节或任何部件。

综上所述，本实用新型提出的电池装置，通过采用本实用新型提出的电池，能够增加电池中的电解液的储存量，提升电池的循环性能和电性能，同时能够降低电池的壳体在R角结构处与电芯的接触风险，提升电池的稳定性。

以上详细地描述和/或图示了本实用新型提出的电池及电池装置的示例性实施方式。但本实用新型的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本实用新型提出的电池及电池装置进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本实用新型的实施进行改动。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括电芯以及壳体，所述电芯容纳于所述壳体中，所述电芯具有顶面、底面以及设置于所述顶面和底面之间的两个第一侧面和两个第二侧面，两个所述第一侧面沿第一方向间隔并分别垂直于所述第一方向，两个所述第二侧面沿垂直于所述第一方向的第二方向间隔并分别垂直于所述第二方向，所述壳体设置于所述电芯的顶面、底面和两个第一侧面；其中，所述壳体包括分别对应于所述顶面、底面和第一侧面的多个壳壁，相邻两个所述壳壁的折弯处的内侧具有R角结构，所述R角结构的对应圆半径为0.1mm～3.5mm。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述R角结构的对应圆半径为0.1mm～1.5mm。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，多个所述壳壁包括两个第一壳壁和两个第二壳壁，两个所述第一壳壁分别对应于所述电芯的顶面和底面，两个所述第二壳壁分别对应于所述电芯的两个第一侧面；其中，所述第一壳壁的厚度大于所述第二壳壁的厚度。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于：

所述第一壳壁的厚度与所述第二壳壁的厚度的比值为1.1～2；和/或

所述第二壳壁的厚度为0.3mm～0.5mm。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，相邻两个所述壳壁的折弯处的外侧具有凸出部，所述凸出部的位置与所述R角结构的位置相对应。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述凸出部的突出方向与所述第一侧面之间具有120°～150°的夹角。

7.根据权利要求1～6任一项所述的电池，其特征在于，所述壳体为挤压成型。

8.根据权利要求1～6任一项所述的电池，其特征在于，所述壳体沿所述第二方向的两端开口，所述电池还包括两个盖板组件，两个所述盖板组件分别设置于所述壳体的两端开口处，所述盖板组件设置有极柱组件，所述电芯的极耳连接于所述极柱组件。

9.根据权利要求1～6任一项所述的电池，其特征在于，所述壳体的高度为250mm～350mm。

10.一种电池装置，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的电池。