CN219937299U - 电池壳及电池 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池壳及电池，涉及电池技术领域，用于解决防爆阀制备难度大和生产成本较高的技术问题。该电池壳包括具有容纳腔的壳体，壳体的局部经挤压冲压形成防爆刻痕，防爆刻痕的底壁包括相对设置的第一边缘和第二边缘，第一边缘位于第二边缘与壳体的顶部之间；第一边缘与壳体朝向容纳腔的表面之间的距离，和，第二边缘与壳体朝向容纳腔的表面之间的距离具有高度差。本申请直接在壳体上形成具有防爆功能的防爆刻痕，可以不必再像相关技术中将防爆阀焊接在顶盖上，节约了防爆阀的制备步骤以及将防爆阀焊接在顶盖上的工艺，达到了降低工艺难度和降低生产成本的优势。

Description

电池壳及电池

技术领域

本申请实施例涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池壳及电池。

背景技术

电池为一种将化学能转化为电能的装置，被广泛应用于新能源汽车、储能电站等领域，电池通常包括电池壳以及设置在电池壳内的电芯。

相关技术中，电池壳通常包括具有开口的壳体，以及封盖在开口处的顶盖；顶盖上设置有防爆阀。当电池内的压力达到预设值时，超过防爆阀能够承受的压力时，防爆阀会撕裂对电池内部进行泄压，从而避免电池的爆炸。

但是，防爆阀的制备难度较大，进而导致电池壳的良率较低和生产成本较高。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供一种电池壳及电池，将防爆功能集成在电池壳上，不必单独制备防爆阀，降低了电池的生产成本，并提高了电池的良率。

为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

本申请实施例的第一方面提供一种电池壳，包括具有容纳腔的壳体，所述壳体的局部经挤压冲压形成防爆刻痕，所述防爆刻痕的底壁包括相对设置的第一边缘和第二边缘，所述第一边缘位于所述第二边缘与所述壳体的顶部之间；

所述第一边缘与所述壳体朝向所述容纳腔的表面之间的距离，和，所述第二边缘与所述壳体朝向所述容纳腔的表面之间的距离具有高度差。

在一种可能的实现方式中，从所述第一边缘指向所述第二边缘的方向，所述防爆刻痕的底壁与所述壳体朝向所述容纳腔的表面之间的距离逐大。

在一种可能的实现方式中，所述第二边缘与所述壳体朝向所述容纳腔的表面之间的距离，与，所述第一边缘与所述壳体朝向所述容纳腔的表面之间的距离之间的差值位于0.04mm-0.06mm。

在一种可能的实现方式中，沿所述壳体的厚度方向，所述防爆刻痕的宽度逐渐减小。

在一种可能的实现方式中，所述电池壳包括底壁和环形侧壁，所述环形侧壁围设在所述底壁上；

所述防爆刻痕形成在所述环形侧壁的任意面上。

在一种可能的实现方式中，所述防爆刻痕的个数为多个；多个所述防爆刻痕依次间隔设置。

在一种可能的实现方式中，所述防爆刻痕包括第一端点和第二端点，所述第一端点和所述第二端点之间具有预设间距。

在一种可能的实现方式中，所述预设间距为2mm-5mm。

在一种可能的实现方式中，还包括顶盖，所述顶盖设置所述壳体上，以封盖所述容纳腔；

所述顶盖上间隔设置有第一极柱、第二极柱和注液孔；所述注液孔设置在所述第一极柱和所述第二极柱之间。

本申请实施例的第二方面提供一种电池，包括电芯以及第一方面所述的电池壳，所述电芯设置在所述电池壳的壳体内。

本申请实施例提供一种电池壳及电池中，通过对壳体的部分区域进行局部挤压，减薄局部挤压区域的厚度，在壳体上形成防爆刻痕，以作为电池壳的防爆阀，当壳体内的压力大于预设值时，防爆刻痕会爆破对壳体内部进行泄压，从而避免电池的爆炸。如此，可以将具有防爆功能的防爆刻痕集成在壳体上，不必再额外单独制备防爆阀，节约了防爆阀的制备步骤以及将防爆阀焊接在顶盖上的工艺，达到了降低工艺难度、降低生产成本以及提高顶盖组件良率的优势。

此外，第一边缘与壳体朝向容纳腔的表面之间的距离，和，第二边缘与壳体朝向容纳腔的表面之间的距离具有高度差，可以使得防爆刻痕的底壁呈倾斜状态，使得防爆刻痕的底壁既可以作为壳体的最薄弱的区域，也不过度降低壳体的强度，提高电池壳的使用寿命和安全性。

除了上面所描述的本申请实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本申请实施例提供的电池壳及电池所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电池的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电池壳的立体图；

图3为本申请实施例提供的电池壳的示意图一；

图4为本申请实施例提供的电池壳的示意图二；

图5为图4中B区域的放大示意图；

图6为图4中C区域的放大示意图；

图7为本申请实施例提供的电池壳的示意图三；

图8为本申请实施例提供的顶盖的示意图。

附图标记说明：

1000：电池；

100：壳体；

110：容纳腔；

120：底壁；

130：环形侧壁；

200：防爆刻痕；

210：第一边缘；

220：第二边缘；

230：第一端点；

240：第二端点；

300：顶盖；

310：第一极柱；

320：第二极柱；

330：注液孔；

400：电芯。

具体实施方式

正如背景技术所述，相关技术中的防爆阀具有制备难度大，且与顶盖的连接难度，致使降低电池壳的良率和提高生产成本的问题，经发明人研究发现，出现这种问题的原因在于，相关技术中，通常先利用冲压工艺制备防爆片，然后在顶盖上形成沉台孔，最后利用激光焊接工艺将防爆片焊接在沉台孔的台阶面上。鉴于防爆片的冲压工艺比较复杂，且对激光焊接的要求比较高，如此，一方面会增大防爆片的制备工艺难度，另一方面也会增大防爆片与顶盖的焊接难度，降低电池壳的良率以及提高了电池壳的生产成本。

针对上述技术问题，本申请实施例提供了一种电池壳及电池中，通过对壳体的部分区域进行局部挤压，减薄局部挤压区域的厚度，在壳体上形成防爆刻痕，以作为电池壳的防爆阀，当壳体内的压力大于预设值时，防爆刻痕会爆破对壳体内部进行泄压，从而避免电池的爆炸。如此，可以将具有防爆功能的防爆刻痕集成在壳体上，不必再额外单独制备防爆阀，节约了防爆阀的制备步骤以及将防爆阀焊接在顶盖上的工艺，达到了降低工艺难度、降低生产成本以及提高顶盖组件良率的优势。

此外，第一边缘与壳体朝向容纳腔的表面之间的距离，和，第二边缘与壳体朝向容纳腔的表面之间的距离具有高度差，可以使得防爆刻痕的底壁呈倾斜状态，使得防爆刻痕的底壁既可以作为壳体的最薄弱的区域，也不过度降低壳体的强度，提高电池壳的使用寿命和安全性。

为了使本申请实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本申请保护的范围。

请参考附图1，本申请实施例提供一种电池1000，该电池1000可以应用到用电装置中，并为用电装置提供电能。本申请实施例中的用电装置可以为车辆，例如：车辆可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，且新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。

此外，装置还可以为其他储能装置，比如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、船舶及航天器等，其中，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机或者宇宙飞船。

请参考附图1，电池1000可以包括电池壳、电芯400。其中，电芯400设置在电池壳内。需要说明的是，电芯400可以由电极组件和电解液组成，其中，电极组件由正极极片、负极极片、设置在正极极片和负极极片之间的隔膜组成，电芯400主要依靠金属离子(例如锂离子)在正极极片和负极极片之间移动来提供电能。

正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂覆正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体，未涂覆正极活性物质层的集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。

负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂覆负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体，未涂覆负极活性物质层的集流体作为负极极耳。以锂离子电池为例，负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。

隔膜的材质可以为PP或PE等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，电极组件的数量可以为一个或多个，本申请实施例对此不做具体限制。

请参考附图2和附图3，电池壳包括壳体100，其中，壳体100具有开口和容纳腔110，开口与容纳腔110连通。通过开口可以方便将电芯400(请见附图1)安装在壳体100的容纳腔110内。

作为一个示例，壳体100包括底壁120和环形侧壁130，环形侧壁设置底壁上，并与底壁围绕成容纳腔110，该容纳腔110用于容纳电芯400。

环形侧壁130背离底壁的一端围合成开口，该开口用于将电芯400安装或者移出容纳腔110。需要说明的是，本实施例中的底壁120和环形侧壁130可以为一体成型，例如，将用于形成壳体100的材料放置到拉伸模具中，然后利用高压的液压机进行拉伸以形成特定的形状和尺寸，具有成型精度高，结构强度高的优势。

在本实施例中，环形侧壁130的形状可以为圆柱状，也可以为方形。示例性地，环形侧壁130包括顺次连接的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁的形状均为长方形。

壳体100的局部经挤压冲压形成防爆刻痕200，例如，防爆刻痕200形成在环形侧壁130的任意面上。示例性地，防爆刻痕200形成在第一侧壁上。需要说明的是，防爆刻痕200还可以同时形成在两个壁面上，例如，防爆刻痕200形成第一侧壁和第二侧壁上，如此设置，可以防止防爆刻痕延迟开启，提高了电池1000的安全性。

本实施例通过对壳体100的部分区域进行局部挤压，减薄局部挤压区域的厚度，在壳体100上形成防爆刻痕200，以作为电池壳的防爆阀，当壳体100内的压力大于预设值时，凹槽的槽底会爆破对壳体内部进行泄压，从而避免电池的爆炸。如此，可以将具有防爆功能的防爆刻痕200集成在壳体100上，不必再额外单独制备防爆阀，节约了防爆阀的制备步骤以及将防爆阀焊接在顶盖上的工艺，达到了降低工艺难度、降低生产成本以及提高顶盖组件良率的优势。

请参考附图4至附图6，防爆刻痕200的底壁包括相对设置的第一边缘210和第二边缘220，第一边缘210位于第二边缘220与壳体100的顶部之间；以附图5和附图6所示的方位为例，第一边缘210位于第二边缘220的上方。

第一边缘210与壳体100朝向容纳腔110的表面之间的距离，和，第二边缘220与壳体100朝向容纳腔110的表面之间的距离具有高度差。第一边缘210与壳体100朝向容纳腔110的表面之间的距离为D1，第二边缘220与壳体100朝向容纳腔110的表面之间的距离为D2，D1和D2之间具有高度差。

示例性地，第一边缘210与壳体100朝向容纳腔110的表面之间的距离D1，大于第二边缘220与壳体100朝向容纳腔110的表面之间的距离D2。其中，第二边缘220与壳体100朝向容纳腔110的表面之间的距离D2，与，第一边缘210与壳体100朝向容纳腔110的表面之间的距离D1之间的差值位于0.04mm-0.06mm，例如，D2与D1的差值为0.05mm。如此设置，使得防爆刻痕200的底壁呈现倾斜状态，即，一边高一边低的状态，使得防爆刻痕200的底壁既可以作为壳体的最薄弱的区域，也不过度降低壳体100的强度，提高电池壳的使用寿命和安全性。

在一种可能的实施方式中，从第一边缘210指向第二边缘220的方向，即，附图6中Z方向，防爆刻痕200的底壁与壳体100朝向容纳腔110的表面之间的距离逐大。即，壳体100与防爆刻痕200相对位置的残余厚度，从第一边缘210指向第二边缘220的方向逐渐增大，如此，可以使得壳体100与防爆刻痕200相对位置的残余厚度呈现均匀变化的趋势，能够使得壳体100的防爆压力处于适宜范围内。

此外，壳体100与防爆刻痕200相对位置的残余厚度，从第一边缘210指向第二边缘220的方向逐渐增大还可以提高壳体100的防爆区域的灵敏度，当壳体100内的压力大于预设值时，防爆刻痕200的底壁能够及时有效地爆破并对壳体100内部进行泄压，从而避免电池1000的爆炸，提高了电池1000的安全性。与此同时，避免过度降低壳体100与防爆刻痕200相对位置的厚度，防止防爆刻痕200提前爆开，避免造成电池1000的成本损失，提高了电池1000的安全性

在一种可能的实施方式中，沿壳体100的厚度方向，防爆刻痕200的宽度逐渐减小。例如，以垂直于防爆刻痕200所在壁面的截面为纵截面，防爆刻痕200的纵截面形状开口大底部小的梯形结构，如此，防爆刻痕200还能够起到一定的缓冲功能，比如，防爆刻痕200还能够释放电池内部气压对壳体100应力，降低壳体100的变形程度，进而防止壳体100的爆破区域提前开启暴露，避免造成电池1000成本损失，提高了电池1000的安全性。

在一种可能的实施方式中，请参考附图7，防爆刻痕200防爆刻痕200包括第一端点230和第二端点240，第一端点230和第二端点240之间具有预设间距。示例性地，预设间距为2mm-5mm。

换而言之，第一端点230和第二端点240相互间隔，使得防爆刻痕200防爆刻痕200并非封闭的图形。如此，当壳体100内的压力大于预设值时，防爆刻痕200防爆刻痕200爆开泄压时，壳体100位于防爆刻痕200防爆刻痕200所围成的区域，与其余的区域，壳体100位于防爆刻痕200防爆刻痕200所围成的区域飞溅到壳体100外，提高了电池1000的安全性。

需要说明的是，防爆刻痕200的个数为可以一个，也可以为多个。当防爆刻痕200的个数为多个时，多个防爆刻痕200依次间隔设置。例如，防爆刻痕200为环形或者半环形结构，多个防爆刻痕200依次间隔且套设设置。，其中，相邻的防爆刻痕200之间距离可以相等，也可以不等，具体地可以根据实际需求进行设计，本实施例在此不做具体的限定。

本实施例通过多个防爆刻痕200的设置，可以提高壳体100的防爆区域的灵敏度，当壳体100内的压力大于预设值时，防爆刻痕200能够及时有效地爆破并对壳体100内部进行泄压，从而避免电池1000的爆炸，提高了电池1000的安全性。

在具体的制备过程中，可以将壳体100防止到打防爆刻痕200的模具内，用油压机进行冲压，以形成防爆刻痕200。且在冲压过程中，可以控制油压机的速度，使得油压机的速度尽量缓慢一些，让形成防爆刻痕200所处位置的材料有足够的时间向两侧挤压，以形成防爆刻痕200。

通过上述的方式所形成具有防爆功能的防爆刻痕200，与相关技术中，先制备防爆阀再将防爆阀焊接在顶盖的工艺相比，具有较高的稳定型及生产效率，降低了结构件的材料成本。

请参考附图8，在一种可能的实施方式中，电池壳还包括顶盖300，顶盖300设置在壳体100上，并封盖容纳腔110。示例性地，顶盖300可以通过焊接的方式固定在壳体100上，且与壳体100的开口处密封连接，防止电解液溢出，提高了电池1000的安全性能。

顶盖300还包括第一极柱310、第二极柱320和注液孔330；第一极柱310和第二极柱320分别设置在注液孔330的两侧，且第一极柱310和第二极柱320靠近壳体100的内腔的一侧延伸至壳体100的内腔中，并分别与电芯400的正极片和负极片连接，以便于将电芯400的电力传输至用电装置，或者是，利用市政电力设备对电芯400进行充电。

注液孔330沿顶盖300的厚度方向贯穿顶盖300，以便于通过注液孔330向壳体100内注入电解液，以便于电解液能够充分地浸润电芯400的正负极片，保证了电池1000能够正常工作，延长了电池1000的使用寿命。

需要说明的是，在形成第一极柱310和第二极柱320的过程中，可以通过自动化设备将顶盖300定位到数控加工中心上加工两个间隔设置的通孔，之后可以将第一极柱310和第二极柱320分别安装在其中一个通孔内。本实施例通过数控加工中心加工通孔的方式，可以提高通孔的精度，提高电池1000的良率。

本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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。

在本申请的描述中，需要理解的是，本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的相连或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。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。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池壳，其特征在于，包括具有容纳腔的壳体，所述壳体的局部经挤压冲压形成防爆刻痕，所述防爆刻痕的底壁包括相对设置的第一边缘和第二边缘，所述第一边缘位于所述第二边缘与所述壳体的顶部之间；

所述第一边缘与所述壳体朝向所述容纳腔的表面之间的距离，和，所述第二边缘与所述壳体朝向所述容纳腔的表面之间的距离具有高度差。

2.根据权利要求1所述的电池壳，其特征在于，从所述第一边缘指向所述第二边缘的方向，所述防爆刻痕的底壁与所述壳体朝向所述容纳腔的表面之间的距离逐大。

3.根据权利要求1所述的电池壳，其特征在于，所述第二边缘与所述壳体朝向所述容纳腔的表面之间的距离，与，所述第一边缘与所述壳体朝向所述容纳腔的表面之间的距离之间的差值位于0.04mm-0.06mm。

4.根据权利要求1所述的电池壳，其特征在于，沿所述壳体的厚度方向，所述防爆刻痕的宽度逐渐减小。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电池壳，其特征在于，所述电池壳包括底壁和环形侧壁，所述环形侧壁围设在所述底壁上；

所述防爆刻痕形成在所述环形侧壁的任意面上。

6.根据权利要求5所述的电池壳，其特征在于，所述防爆刻痕的个数为多个；多个所述防爆刻痕依次间隔设置。

7.根据权利要求5所述的电池壳，其特征在于，所述防爆刻痕包括第一端点和第二端点，所述第一端点和所述第二端点之间具有预设间距。

8.根据权利要求7所述的电池壳，其特征在于，所述预设间距为2mm-5mm。

9.根据权利要求8所述的电池壳，其特征在于，还包括顶盖，所述顶盖设置所述壳体上，以封盖所述容纳腔；

所述顶盖上间隔设置有第一极柱、第二极柱和注液孔；所述注液孔设置在所述第一极柱和所述第二极柱之间。

10.一种电池，其特征在于，包括电芯以及权利要求1-9任一项所述的电池壳，所述电芯设置在所述电池壳的壳体内。