CN220439810U - 电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池，包括芯包和外壳，外壳包括第一壳体和第二壳体，第一壳体内具有容纳腔，芯包设置在容纳腔内，第二壳体封堵开口,第一壳体和/或第二壳体上设置有防爆刻痕，防爆刻痕的泄压力为P，外壳的材料抗拉强度为σ_b,第一壳体的直径为D,外壳的壁厚为H,防爆刻痕的深度为h。当防爆刻痕呈直线形时泄压力满足该公式当防爆刻痕呈曲线形时，泄压力值满足该公式该电池通过在外壳上设置防爆刻痕，该防爆刻痕深度h保证外壳在电池包及组装过程中的有效性，使该电池具有较高的密封性和安全性。

Description

电池

技术领域

本实用新型涉及供能装置技术领域，尤其涉及一种电池。

背景技术

电池在多个领域广泛应用，而电池的安全性能的要求越来越高。当电池处于高温、过充电或短路等状态时，电池内部会产生大量的气体，从而会导致外壳内的气压急剧升高，为了防止电池发生爆炸，通常会在电池的外壳上设置防爆结构，以通过防爆结构泄压排气。现有技术中，电池的外壳上主要设置有两种形式的防爆结构，一种是在外壳上设置泄压通孔，并在泄压通孔处覆盖防爆片形成防爆阀；另一种为在外壳上开设防爆刻痕。现有技术存在以下缺陷：1、防爆片与泄压通孔之间会存在缝隙，会影响电池的密封性；2、防爆刻痕一般根据作业者的经验进行开设，在开设防爆刻痕时，容易导致防爆刻痕的深度过大或深度不足等情况，如果防爆刻痕的深度过大，会造成外壳的局部位置太薄，在电池使用过程中容易破裂而发生漏液；如果防爆刻痕的深度不足，使得气压无法达到防爆刻痕的泄压力值，使得无法冲破防爆刻痕排气，以使防爆刻痕无法起到防爆的作用。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于：提供一种电池，其结构简单，密封效果好且安全性高。

为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

提供一种电池，包括芯包和外壳，所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体内具有容纳腔，所述第一壳体上开设有与所述容纳腔连通的开口，所述芯包设置在所述容纳腔内，所述第二壳体封堵所述开口,所述第一壳体和/或所述第二壳体上设置有防爆刻痕，所述防爆刻痕的泄压力为P，所述外壳的材料抗拉强度为σ_b,所述第一壳体的直径为D,所述外壳的壁厚为H,所述防爆刻痕的深度为h；

所述防爆刻痕呈直线形，或，

所述防爆刻痕呈曲线形，

作为一种电池的优选方案，所述防爆刻痕包括至少两个刻痕槽，所有的所述刻痕槽沿其深度方向呈阶梯排布，所有的所述刻痕槽的深度之和等于所述防爆刻痕的深度h。

作为一种电池的优选方案，沿所述防爆刻痕的深度方向，任意两个所述刻痕槽的深度差为△h,-0.02mm≤△h≤0.01mm。

作为一种电池的优选方案，所述刻痕槽的槽壁为第一斜面，所述第一斜面从所述刻痕槽的槽底朝槽口的一端且远离所述防爆刻痕的中心倾斜设置。

作为一种电池的优选方案，所述外壳由内至外，所有的所述刻痕槽的长度逐渐增大。

作为一种电池的优选方案，所述防爆刻痕的深度h，所述防爆刻痕的深度h，0.13mm≤h≤0.155mm；和/或，

所述防爆刻痕的宽度为W，0.1mm≤W≤0.5mm；和/或，

所述防爆刻痕的泄压力P，1.6Mpa≤W≤5Mpa；和/或，

所述外壳的壁厚H，0.17mm≤H≤0.19mm；

所述外壳的直径D，5.5mm≤D≤15mm。

作为一种电池的优选方案，所述防爆刻痕的截面呈弧形。

作为一种电池的优选方案，所述防爆刻痕的形状为直线形；或，

所述防爆刻痕的形状为曲线形。

作为一种电池的优选方案，所述防爆刻痕设置在所述第一壳体的外侧壁上，所述第一壳体的内侧壁对应所述防爆刻痕的位置为平面结构。

作为一种电池的优选方案，所述第一壳体包括底板和围设在所述底板上的第一围板，所述底板与所述第一围板连接形成所述容纳腔，所述防爆刻痕设置在所述底板上。

作为一种电池的优选方案，所述防爆刻痕包括至少两个弧形槽，所有的所述弧形槽沿所述底板的中心环形均布。

作为一种电池的优选方案，所述第一壳体包括底板和围设在所述底板上的第一围板，所述底板与所述第一围板连接形成所述容纳腔，所述防爆刻痕设置在所述第一围板上。

作为一种电池的优选方案，所述电池还包括固定块、极柱、和密封件；

所述第二壳体贯穿设置有第一安装孔；

所述固定块设置在所述第二壳体背离所述芯包的一侧面，所述固定块包括第一主体，所述第一主体的外侧壁设置有第一凸环，且所述第一主体的厚度大于所述第一凸环的厚度，所述第一主体对应所述第一安装孔设置有第二安装孔；

所述极柱设置在所述第二壳体朝向所述芯包的一侧面，且所述极柱部分穿过所述第一安装孔及所述第二安装孔与所述第一主体铆接，所述极柱的外侧壁间隔设置有第一台阶面和第二台阶面，所述第一主体朝向所述第二壳体的一端面与所述第一台阶面抵接；

所述密封件部分夹设在所述第一安装孔的孔壁与所述极柱的外侧壁之间，所述第一凸环和所述第二台阶面分别抵紧在所述密封件相对的两侧面。

作为一种电池的优选方案，所述第二安装孔的孔壁至少部分区域为第二斜面，所述第二斜面从邻近所述第二台阶面朝远离所述第二台阶面的一端且向远离所述第二安装孔的中心倾斜设置。

作为一种电池的优选方案，所述第二安装孔至少部分区域为锥形孔，所述锥形孔具有大端和小端，所述大端位于所述第一主体远离所述第二台阶面的端面上。

作为一种电池的优选方案，所述极柱包括第二主体，所述第二主体的外侧壁设置有第二凸环，所述第二凸环朝向所述固定块的一端面为所述第一台阶面，所述第二凸环的外侧壁设置有第三凸环，所述第二凸环朝向所述固定块的一端面为所述第二台阶面。

作为一种电池的优选方案，所述密封件至少包括第一密封部、第二密封部和第三密封部，所述第二密封部和所述第三密封部分别设置在所述第一密封部相对两端，所述第一密封部夹设在所述第一安装孔的孔壁与所述极柱的外侧壁之间，所述第二密封部夹设在所述第一凸环和所述第二壳体之间，所述第三密封部夹设在所述第二台阶面和所述第二壳体之间。

作为一种电池的优选方案，所述第二密封部远离所述第一密封部的一端设置有第一延伸部，所述第一延伸部朝向远离所述第二壳体延伸，所述第一延伸部与所述固定块的外侧壁抵接；和/或，

所述第三密封部远离所述第一密封部的一端设置有第二延伸部，所述第二延伸部朝向远离所述第二壳体延伸，所述第二延伸部与所述极柱的外侧壁抵接。

作为一种电池的优选方案，所述第二壳体包括板体部以及设置在所述板体部的外周部的折弯结构，所述第一安装孔设置在所述板体部上，所述第一壳体包括底板和围设在所述底板上的第一围板，所述底板与所述第一围板连接形成所述容纳腔，所述折弯结构与所述第一围板内侧壁固定连接。

作为一种电池的优选方案，所述板体部背离所述芯包的一侧面凹设有限位槽，所述第一安装孔贯穿所述限位槽的槽底，所述固定块设置在所述限位槽内，其中，所述固定块部分凸出于所述板体部背离所述芯包的一侧面。

作为一种电池的优选方案，所述折弯结构远离所述底板的一端面与所述板体部背离所述底板的一侧面平齐设置。

作为一种电池的优选方案，所述芯包设置有第一极耳，所述折弯结构与所述第一围板焊接固定，所述第一极耳夹设在所述折弯结构与所述第一围板的内侧壁之间。

本实用新型实施例的有益效果为：该电池通过在外壳上设置防爆刻痕，防爆刻痕相当于在第一壳体上设置了局部减薄的区域，以用于当第一壳体内部气压过大时排气泄压，防止电池发生爆炸，以使该电池具有较高的安全性，而该设计无需在第一壳体上设置用于安装防爆阀的通孔，提高了电池的密封性。而该电池的防爆刻痕在设计外壳的直径D、外壳的壁厚H以及电池的泄压力P时，根据防爆刻痕的形状进行设置，当防爆刻痕呈直线形时，以该公式 为基础；当防爆刻痕呈曲线形时，以该公式/>为基础，在外壳上开设合适的防爆刻痕的深度h，基于该防爆刻痕深度h保证外壳在电池包及组装过程中的有效性，提高了电池的密封效果好且安全性高。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的电池的剖视图。

图2为本实用新型实施例的第一壳体的剖视图。

图3为本实用新型一实施例的底板的结构示意图。

图4为本实用新型一实施例的底板的局部剖视图

图5为本实用新型另一实施例的底板的结构示意图。

图6为本实用新型又一实施例的底板的结构示意图。

图7为本实用新型又一实施例的底板的局部剖视图。

图8为本实用新型实施例的第二壳体、极柱、密封件的拆解示意图。

图9为本实用新型实施例的第二壳体密封件的配合示意图(密封件未被压缩的状态)。

图10为本实用新型实施例的第二壳体、极柱、密封件的配合示意图之一。

图11为本实用新型实施例的第二壳体、极柱、密封件的配合示意图之二。

图中：

1、芯包；11、第一极耳；12、第二极耳；2、第一壳体；21、底板；211、防爆刻痕；2111、刻痕槽；2111a、第一刻痕槽；2111b、第二刻痕槽；2111c、第三刻痕槽；2112、第一斜面；22、第一围板；221、扩口部；23、容纳腔；3、第二壳体；31、板体部；311、第一安装孔；312、限位槽；313、凸起部；32、折弯结构；321、第一折弯部；322、第二折弯部；4、固定块；41、第二安装孔；411、第二斜面；42、第三台阶面；43、第一主体；44、第一凸环；5、极柱；51、第一台阶面；52、第二台阶面；53、第二主体；54、第二凸环；55、第三凸环；6、密封件；61、第一密封部；62、第二密封部；63、第三密封部；64、第一延伸部；65、第二延伸部；7、绝缘片。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实用新型公开一种电池，该电池的结构比较简单，且密封性以及安全性较高。其中，该电池可以为圆柱电池、方形电池、三角形电池或异形电池等各种形状的电池。为了清楚的说明，以下对圆形电池具体的实施例进行详细的说明。

如图1至图4所示，该电池包括芯包1和外壳，外壳包括第一壳体2和第二壳体3，第一壳体2内具有容纳腔23，第一壳体2上开设有与容纳腔23连通的开口，芯包1设置在容纳腔内，第二壳体3封堵开口,第一壳体2和/或第二壳体3上设置有防爆刻痕211，防爆刻痕211的泄压力为P，外壳的材料抗拉强度为σ_b,第一壳体2的直径为D,外壳的壁厚为H,防爆刻痕211的深度为h，其中，所述防爆刻痕呈直线形，或，所述防爆刻痕呈曲线形，

本实用新型的电池通过在外壳上设置防爆刻痕211，防爆刻痕211相当于在外壳上设置了局部减薄的区域，以用于当外壳内部气压过大时排气泄压，防止电池发生爆炸，以使该电池具有较高的安全性，而该设计无需在外壳上设置用于安装防爆阀的通孔，提高了电池的密封性。而该电池的防爆刻痕211在设计外壳的直径D、外壳的壁厚H以及电池的泄压力P时，根据防爆刻痕的形状进行设置，当防爆刻痕呈直线形时，以该公式为基础；当防爆刻痕呈曲线形时，以该公式/>为基础，在外壳上开设合适的防爆刻痕211的深度h，基于该防爆刻痕211深度h保证外壳在电池包及组装过程中的有效性，并提高电池的密封效果好且安全性高。

可选地，防爆刻痕211可以通过机械车削、激光雕刻、化学刻蚀或模具冲压等方法制造。

具体地，如图3和图4所示，防爆刻痕211包括至少两个刻痕槽2111，所有的刻痕槽2111沿其深度方向呈阶梯排布，所有的刻痕槽2111的深度之和等于防爆刻痕211的深度h。可以理解的是，该防爆刻痕211可以采用分段式深度刻痕，降低了在外壳上刻蚀防爆刻痕211的难度，且各个不同的刻痕槽的深度不同，可以降低组装破坏残留深度导致漏液概率，从而提高了电池的密封性。

具体地，如图4所示，沿防爆刻痕211的深度方向，任意两个刻痕槽2111的深度差为△h,-0.02mm≤△h≤0.01mm。该设计中，通过控制相邻两个刻痕槽2111的深度差，进一步降低加工难度，提高了防爆刻痕211的压力值的稳定性。可选地，△h值可以为-0.02mm、-0.015mm、-0.01mm、-0.005mm、0mm、0.005mm或0.01mm等。

具体地，如图4所示，刻痕槽2111的槽壁为第一斜面2112，第一斜面2112从刻痕槽2111的槽底朝槽口的一端且远离防爆刻痕211的中心倾斜设置，以使刻痕槽2111的槽壁可作为过渡面，可以减少应力集中，同时还可以降低加工难度。其他实施例中，刻痕槽2111的槽底与槽壁之间为垂直设置。

优选地，所述外壳由内至外，所有的刻痕槽的长度逐渐增大，因此，防爆刻痕211能沿长度方向呈阶梯排布，有利于防爆刻痕211的加工。本实施例中，刻痕槽的宽度相等。其他实施例中，各个刻痕槽的宽度也可以不等。

一可选地实施例中，如图4和图5所示，防爆刻痕211设置有三个刻痕槽2111，三个刻痕槽2111分别为第一刻痕槽2111a、第二刻痕槽2111b和第三刻痕槽2111c，第二刻痕槽2111b凹设在第一刻痕槽2111a的槽底，第三刻痕槽2111c凹设在第二刻痕槽2111b的槽底。通过刻蚀三个不同深度的刻痕槽2111以使在外壳上形成三个不同薄弱程度的减薄区，当外壳内的压力过大时，可以进行多段破裂。

当电池处于高温、充电、短路等极端条件下时，第一壳体2内部具有大量热气产生，防爆刻痕211的第一壳体2强度较为薄弱，在内部压力较高时，防爆刻痕211处会率先发生开裂而形成泄压通道，使得第一壳体2内部的电解液、高压气体等物质从开裂处泄放，避免第一壳体2内压力进一步增大而造成电池爆炸，以使防爆刻痕211起到了安全防爆的作用。

示例性地，第三刻痕槽2111c的槽底薄弱程度最低，其为第一薄弱区；第二刻痕槽2111b的槽壁与第三刻痕槽2111c的侧壁之间的区域为第二薄弱区，第一刻痕槽2111a的槽壁与第二刻痕槽2111b的槽壁之间的区域为第三薄弱区，当第一壳体2内的气压上升至设定高度时，第一薄弱区率先裂开排气。如果第一薄弱区无法满足需求，第一壳体2内的气压继续上升时，第二薄弱区和第三薄弱区会依次裂开排气，提高排气效率。

进一步，如图3所示，第一刻痕槽2111a、第二刻痕槽2111b以及第三刻痕槽2111c的长度延伸方向一致，第一刻痕槽2111a的长度为L1，第二刻痕槽2111b的长度为L2，第三刻痕槽2111c的长度为L3,L1＞L2＞L3，因此三个刻痕槽2111沿长度方向具有梯度的变化，换言之，三个刻痕槽2111在长度方向深度发生了改变，能提高泄压值的稳定性。

当然，在其他实施例中，刻痕槽2111还可以设置为两个、四个或者其他数量。

另一实施例中，三个刻痕槽2111沿宽度方向具有梯度变化，也就是说，各个刻痕槽的宽度不同，或者，三个刻痕槽2111沿宽度及长度方向均呈梯度变化。

当然，在其他实施例中，刻痕槽2111的数量还可以设置两个、四个或其他数量，不以上述实施例为限。

另一实施例中，如图6和图7所示，防爆刻痕211的截面呈弧形，该设计中，防爆刻痕211沿其深度方向的薄弱程度逐渐变化，因此在高压等极端情况下，防爆刻痕211也可以根据气压的高低开裂形成不同面积的泄压通道，以进行有效的泄压。本实施例中，如图1所示，防爆刻痕211设置在第一壳体2的外侧壁上，第一壳体2的内侧壁对应防爆刻痕211的位置为平面结构，以使第一壳体2的内侧壁不受防爆刻痕211的影响，以便于更好的安装芯包1。此外，在第一壳体2外的空间更大，便于防爆刻痕211的加工。当然，在其他实施例中，可以将防爆刻痕211设置在第一壳体2的内侧壁上。

一可选地实施例中，如图4所示，防爆刻痕211的深度为h，0.13mm≤h≤0.155mm，在该范围内电池具有较好防爆性能。可选地，防爆刻痕211的深度H可以为0.13mm、0.135mm、0.14mm、0.145mm、0.15mm或0.155mm等。

一可选地实施例中，如图7所示，防爆刻痕211的宽度为W，0.1mm≤W≤0.5mm。防爆刻痕211的宽度在该范围内，电池具由较好的防爆性能。可选地，防爆刻痕211的宽度W可以为0.1mm、0.11mm、0.12mm、0.13mm、0.14mm、0.15mm、0.16mm、0.17mm、0.18mm、0.19mm、0.2mm、0.21mm、0.22mm、0.23mm、0.24mm、0.25mm、0.26mm、0.27mm、0.28mm、0.29mm或0.3mm等。

可选地，如图3所示，防爆刻痕211的形状为直线形，换言之，防爆刻痕211的形状为一字形，该防爆刻痕211的形状简单，加工方便。

可选地，如图5所示，防爆刻痕211的形状为曲线形，该形状可以在第一壳体2有限的空间区域延长防爆刻痕211的长度以及面积，从而增加防爆效果，从而提高电池的安全性能。具体地，防爆刻痕211的曲线形状可以为S形、C形、Z型、环形或其他具有一定弧度的形状，也可以为其他不规则的形状。

可选地，第一壳体2上可以设置一个或多个防爆刻痕211，且防爆刻痕211可以为条状或点状。当防爆刻痕211为点状的时候，多个防爆刻痕211呈点阵排布。

又一实施例中，如图1和图2所示，第一壳体2包括底板21和围设在底板21上的第一围板22，底板21与第一围板22连接形成容纳腔23，防爆刻痕211设置在底板21上。在电池使用过程中，底板21一般位于电池的底部，不易被发现，能提高电池的美观性。该实施例中，该第一壳体2的容纳腔23仅一端具有开口。其实施例中，第一壳体2的容纳腔23两端均设置有开口，并且两端开口均通过第二壳体3封堵。

具体地，如图6所示，防爆刻痕211呈弧形，多个防爆刻痕211沿底板21的中心环形均布，一方面可以提高电池的防爆性能；另一方面可以提高电池的美观性。可选地，防爆刻痕211可以设置两个、三个、四个或者其他数量，不以本实施例为限。

又一可选地实施例中，如图2所示，第一壳体包括底板21和围设在底板21上的第一围板22，底板21与第一围板22连接形成容纳腔23，防爆刻痕211设置在第一围板22上。防爆刻痕211的设置位置可根据实际需求进行设计，在此不作具体限定。

可选地，如图2所示，外壳的壁厚为H，0.17mm≤H≤0.19mm。可选地，外壳的壁厚H可以为0.17mm、0.171mm、0.172mm、0.173mm、0.174mm、0.175mm、0.176mm、0.177mm、0.178mm、0.179mm、0.18mm、0.181mm、0.182mm、0.183mm、0.184mm、0.185mm、0.186mm、0.187mm、0.188mm、0.189mm或0.19mm等。

可选地，防爆刻痕211的泄压力P在1.6Mpa≤W≤5Mpa之间。可选地，防爆刻痕211的泄压力P可以为1.6Mpa、1.8Mpa、2Mpa、2.2Mpa、2.4Mpa、2.5Mpa、2.6Mpa、2.8Mpa、30Mpa、3.2Mpa、3.4Mpa、3.5Mpa、3.6Mpa、3.8Mpa、4Mpa、4.2Mpa、4.4Mpa、4.5Mpa、4.6Mpa、4.7Mpa、4.8Mpa或5Mpa。

可选地，外壳的直径D，5.5mm≤D≤15mm。可选地，外壳的直径D可以为5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm、10mm、10.5mm、11mm、11.5mm、12mm、12.5mm、13mm、13.5mm、14mm、14.5mm或15mm等。

在一个可选地实施例中，如图2至图4所示，防爆刻痕211的形状为直线型，且防爆刻痕211位于底板21的中部位置，其中该底板21的壁厚H为0.18±0.01mm，防爆刻痕211的深度h为0.13-0.15mm，防爆刻痕211的宽度W为0.2-0.3mm，泄压力P为1.6-2.6Mpa，外壳的直径D为5.5mm≤D≤15mm。

在另一可选地实施例中，如图2至图5所示，防爆刻痕211的形状为弧线型，且防爆刻痕211的弧形角度为120°，且防爆刻痕211位于底板21的中部位置，其中该底板21的壁厚H为0.18±0.01mm，防爆刻痕211的深度h为0.135-0.155mm，防爆刻痕211的宽度W为0.1-0.5mm，泄压力P为2.6-5Mpa，外壳的直径D为5.5mm≤D≤15mm。

又一可选地实施例中，如图2至图5所示，防爆刻痕211的形状为弧线型，且防爆刻痕211的弧形角度为120°，且防爆刻痕211位于底板21的中部位置，其中该底板21的厚度H为0.07mm-2mm，防爆刻痕211的深度h为0.0.035mm-0.155mm，防爆刻痕211的宽度W为0.1-0.5mm，泄压力P为1.1-3.1Mpa，外壳的直径D为5.5mm≤D≤15mm。

由上述实施例数据可见，防爆刻痕211的深度以及宽度由板材的厚度D以及泄压力所决定。

一实施例中，如图1和图8所示，电池还包括固定块4、极柱5、和密封件6，第二壳体3贯穿设置有第一安装孔311；固定块4设置在第二壳体3背离芯包1的一侧面，固定块4包括第一主体43，第一主体43的外侧壁设置有第一凸环44，且第一主体43的厚度大于第一凸环44的厚度，第一主体43对应第一安装孔311设置有第二安装孔41；极柱5设置在第二壳体3朝向芯包1的一侧面，且极柱5部分穿过第一安装孔311及第二安装孔41与第一主体43铆接，极柱5的外侧壁间隔设置有第一台阶面51和第二台阶面52，第一主体43朝向第二壳体3的一端面与第一台阶面51抵接；密封件6部分夹设在第一安装孔311的孔壁与极柱5的外侧壁之间，第一凸环44和所述第二台阶面52分别抵紧在所述密封件相对的两侧面。

该实施例的电池通过极柱5与固定块4的第二安装孔41铆接，以及极柱5的第一台阶面51与固定块4的第一主体43抵接支撑，以保证极柱5与固定块4之间的连接稳定性。在铆接过程中，由于第一主体43的厚度相对于第一凸环44的厚度更厚，固定块4在铆接位置的局部强度高，可以防止固定块4在铆接过程中发生变形，以使第二凸环54与极柱5的第二台阶面52沿一方向对密封件6进行压紧，以及第二壳体3的第一安装孔311的孔壁与极柱5沿另一方向对密封件6进行压紧，通过两个呈夹角的两个方向对密封件6进行压紧，提高了电池的密封性能。此外，在第一壳体2的孔壁上设置防爆刻痕，防爆刻痕211相当于在第一壳体2上设置了局部减薄的区域，以用于当第一壳体2内部气压过大时排气泄压，防止电池发生爆炸，以使该电池具有较高的安全性，而该设计无需在第一壳体2上设置用于安装防爆阀的通孔，进一步提高了电池的密封性。

可以理解的是，极柱5与固定块4铆接过程中，需要通过铆接设备对极柱5的端部进行挤压，使极柱5的端部发生变形，以形成与第二安装孔41适配的结构配合固定，因此在铆接时，固定块4也会受到一定的作用力，如果固定块4的整体厚度过薄会导致强度不够而变形，如果固定块4的厚度太厚，会增大电池的重量及体积，不符合轻量化设计的需求。而本实施例通过将固定块4设计成具有凸环的结构，在第一凸环44与第一主体43之间形成台阶结构，且第一主体43比第一凸环44的厚度更厚，因此第一主体43的强度较高，满足与极柱5铆接的强度要求。而第一凸环44的厚度较薄，可以减少固定块4的重量以及体积，同时固定块4的台阶结构与极柱5的台阶面进行配合挤压密封件6，结构紧凑且密封性好。

其中，密封件6为密封圈，其为回转体结构，该密封圈可以对第一安装孔311的孔周部进行密封，密封效果好。在本实施例中，第一凸环44与第一台阶面51对密封件6沿其轴向进行压紧，而第一安装孔311的孔壁与极柱5的外侧壁对密封件6的径向进行压紧，通过两个垂直的压紧力对密封件6进行压缩，从而进一步提高了密封件6的密封效果。其他实施例中，密封件6还可以为其他形状，例如、方形、异形或其他结构。

可选地，如图2所示，第一壳体2可以由于钢、铝、铜或其他第一壳体2材料制成。其中，第一壳体2可以作为裸电池的最外层，使第一壳体2直接与芯包1接触。第一壳体2的形状可以为圆柱形、三菱形、四菱形或其他形状，不以本实施例为限。

可选地，如图1所示，芯包1由于正极片、负极片、隔膜和极耳组成。本实施例中，芯包1为卷绕芯包1，简称卷芯。在制造过程中，正极片、隔膜和极片依次叠设置，然后一起卷绕形成卷芯。其他实施例中，芯包1可以为正极片、隔膜和负极片依次叠设形成的叠片式芯包1或其他本领域人员所熟悉的芯包1结构。

一实施例中，如图8和图10所示，第二安装孔41的孔壁至少部分区域为第二斜面411，第二斜面411从邻近第二台阶面52朝远离第二台阶面52的一端且向远离第二安装孔41的中心倾斜设置，因此该设计的第二安装孔41具有外扩的第二斜面411，有利于极柱5与固定块4铆接固定，提高极柱5与固定块4的连接稳定性。

可以理解的是，第二安装孔41的孔壁部分区域为第二斜面411，指的是部分孔壁为第二斜面411，而部分区域可以为直面、或弧面、或者其他形状的孔壁结构。当然，第二安装孔41的孔壁也可以均为第二斜面411。

具体地，如图8和图10所示，第二安装孔41至少部分区域为锥形孔，锥形孔具有大端和小端，大端位于第一主体43远离第二台阶面52的端面上，换言之，第二斜面411形成锥形孔。极柱5与固定块4铆接完成后，极柱5的端部形成与锥形孔适配的燕尾部，燕尾部与锥形孔配合固定，稳定性较高。本实施例中，第二安装孔41包括相连通的锥形孔和直孔，锥形孔位于第一主体43远离芯包1的一端。需要说明的是，锥形孔的大端和小端均指的是大端的孔径大于小端的孔径。

其他实施例中，第一主体43远离芯包1的一端设置有沉头槽，第二安装孔41贯穿沉头槽的槽底，在铆接过程中，极柱5的端部可以挤压形成与沉头槽适配的形状。

另一实施例中，如图8所示，极柱5包括第二主体53，第二主体53的外侧壁设置有第二凸环54，第二主体53穿过第一安装孔311与第二安装孔41铆接，第二凸环54朝向固定块4的一端面为第一台阶面51，第二凸环54的外侧壁设置有第三凸环55，第二凸环54朝向固定块4的一端面为第二台阶面52。可以理解的是，极柱5同样为回转体结构，其中，第一主体43的直径小于第二凸环54的直径，第二凸环54的直径小于第三凸环55的直径，以使极柱5的截面呈凸字型结构，该极柱5结构与密封件6以及固定块4的结构相互配合固定，结构紧凑。第一凸环44朝向第二壳体3的一侧面为第三台阶面42，第三台阶面42与第二台阶面52对密封件6的轴向进行压紧。可以选地，第二主体53、第二凸环54和第三凸环55可以由冷镦工艺一体成型。

在极柱5与固定块4的铆接工艺中：

如图10所示，在铆接前：极柱5的第二主体53为圆柱体，第二主体53插入第二安装孔41内。然后通过铆接设备对第二主体53的端部进行挤压变形，如图11所示，以形成与锥形孔适配的燕尾部。

又一实施例中，如图8所示，该密封件6的截面呈U型结构，密封件6至少包括第一密封部61、第二密封部62和第三密封部63，第二密封部62和第三密封部63分别设置在第一密封部61相对两端的第二密封部62和第三密封部63，第一密封部61夹设在第一安装孔311的孔壁与极柱5的外侧壁之间，以对密封件6进行径向挤压。第二密封部62夹设在第一凸环44和第二壳体3之间，第三密封部63夹设在第二台阶面52和第二壳体3之间，以对密封件6进行轴向挤压，以形成如图2、图4和图5所示的密封件为受压缩后的结构状态。而第一延伸部64和第二延伸部65间隔形成卡槽，第二壳体3部分插设在卡槽内，以提高第二壳体3与密封件6之间的稳定性。

进一步地，第二密封部62远离第一密封部61的一端设置有第一延伸部64，第一延伸部64朝向远离第二壳体3延伸，第三密封部63远离第一密封部61的一端设置有第二延伸部65，第二延伸部65朝向远离第二壳体3延伸，以使该密封件6的截面呈“几”字形，该密封件6的形状为被压缩后的状态，且第一延伸部64与固定块4的外侧壁抵接。第二延伸部65与极柱5的外侧壁抵接，以进一步增加电池的密封性能。

在其他实施例中，可以仅在第二密封部62设置第一延伸部64，或，仅在第三密封部63延伸设置第二延伸部65。

可选地，密封件6在第二壳体3上一体注塑成型，从而进一步提高其密封性能。如图9所示，当密封件6未被第二壳体3与固定块4压缩前，密封件6呈“工”字形。如图4所示，密封件6被压缩后截面呈“几”字型。

另一实施例中，如图1所示，第二壳体3包括板体部31以及设置在板体部31的外周部的折弯结构32，第一安装孔311设置在板体部31上，第一壳体2包括底板21和围设在底板21上的第一围板22，底板21与第一围板22连接形成容纳腔23，折弯结构32与第一围板22内侧壁固定连接。该设计中，通过第二壳体3的折弯结构32与第一围板22配合以增加了第二壳体3与第一壳体2贴合面积，以使第二壳体3能密封封堵容纳腔23的开口，能有效隔绝激光焊接的热量，防止焊接热量影响到电池内结构。

具体地，如图2所示，第一围板22远离底板21的一端设置有扩口部221，扩口部221与折弯结构32密封连接，以进一步增加贴合面积。

具体地，如图8所示，板体部31背离芯包1的一侧面凹设有限位槽312，第一安装孔311贯穿限位槽312的槽底，固定块4设置在限位槽312内，限位槽312可以对固定块4进行限位，提高固定块4的稳定性。而固定块4部分凸出于板体部31背离芯包1的一侧面。该设计有保证固定块4具有足够的厚度，以使固定块4具有足够的强度。

具体地，如图8所示，折弯结构32包括第一折弯部321和第二折弯部322，第一折弯部321与板体部31连接，且第一折弯部321朝向电池内部延伸，第二折弯部322与第一折弯部321远离板体部31的一端连接，第二折弯部322朝向电池外部延伸，其中，第二折弯部322与第一壳体2扩口方向相同，以使第二折弯部322与扩口部221的内侧壁的走向一致，使两者接触更加充分，提高第二壳体3与第一壳体2的焊接质量。且第一折弯部321和第二折弯部322形成双层格挡，进一步降低焊接对芯包1的影响。

具体地，折弯结构32远离底板21的一端面与板体部31背离底板21的一侧面平齐设置，更具体的，第二折弯部322远离第一折弯部321的一端面与折弯结构32远离底板21的一端面与板体部31背离底板21的一侧面平齐设置。以使第二折弯部322的端部与固定块4的端面具有一定的高度差，减少电池在生产使用过程中，因导体搭接而引起短路的风险，提高了电池的安全性能。

具体地，如图1所示，芯包1设置有第一极耳11，折弯结构32与所述第一围板焊接固定，且第一极耳11夹设在折弯结构32与所述第一围板22的内侧壁之间，以使第一极耳11无需借助顶针固定，减少了焊接过程中顶针对第一壳体2内空间的占用，使芯包1能够做得更大，提高了电池的能量密度。此外，第一极耳11从芯包1延伸至第一壳体2与折弯结构32之间，无需将第一极耳11设置在第一壳体2内，进一步提高了电池的能量密度。

可以理解的是，芯包1设置有第一极耳11和第二极耳12，第一极耳11和第二极耳12两者中的一者为正极耳、另一者为负极耳，第一极耳11与第一壳体2焊接，第二极耳12与极柱5电连接。

另一实施例中，第二壳体3包括板体部31和设置在板体部31一侧的第二围板(附图未示出)，第二围板与第一围板22连接，且第二围板围设在第一围板22外，优选地，第二围板与第一围板22焊接，以使该第二壳体3能更好的盖设在第一壳体2外，提高该电池的密封性。

其他实施例中，第二围板插设在第一围板22内，换言之，第一围板22围设在第二围板外，并在第二围板上设置折弯结构32。

具体地，如图1所示，电池还包括绝缘片7，绝缘片7设置在芯包1与第二壳体3之间。绝缘片7能起到绝缘作用，防止芯包1与第二壳体3直接连接。

可选地，绝缘片7的主要材质为PP、PE、PET、PVC或其他本领域技术人员所熟知的绝缘材料的一种或多种混合。

一实施例中，如图8所示限位槽312由板本部一体冲压成型，以使板本部邻近芯包1的一侧面对应限位槽312的位置形成凸起部313，通过该冲压工艺形成限位槽312，保证了第二壳体3各个位置的厚度均相同，且冲压形成的凸起部313对第二壳体3起到加强作用。

可选地，如图8所示，绝缘片7为绝缘环，绝缘环位于凸起部313与折叠结构之间。

在其他实施例中，绝缘片7的形状还可以为方形、圆形或其他形状，不以本实施例为限。

如图1至图11所示，在电池的生产工艺包含以下步骤：

S10、制造第二壳体3、极柱5、固定块4等部件；

S20、在第二壳体3的第一安装孔311的孔壁周部注塑形成如图3所示的密封件6；

S30、将极柱5和固定块4铆接形成盖组；

S40、该第二壳体3的内侧粘贴绝缘片7；

S50、在第一壳体2的外表面通过激光雕刻的方法制作防爆刻痕211；

S60、提供芯包1，将芯包1装入第一壳体2内，并把芯包1的第一极耳11夹在第二壳体3的折弯结构32和第一壳体2的扩口部221之间，将芯包1的第二极耳12与极柱5连接；

S70、向第一壳体2内注入电解液；

S80、通过成型模具盖压第二壳体3，以使第二壳体3嵌入第一壳体2的扩口部221内，然后切除第一极耳11外露出第一壳体2的部分；

S90、沿扩口部221采用圆周激光焊接对第一壳体2和第二壳体3进行密封焊接，以形成本实用新型的电池。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种电池，其特征在于，包括芯包和外壳，所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体内具有容纳腔，所述第一壳体上开设有与所述容纳腔连通的开口，所述芯包设置在所述容纳腔内，所述第二壳体封堵所述开口,所述第一壳体和/或所述第二壳体上设置有防爆刻痕，所述防爆刻痕的泄压力为P，所述外壳的材料抗拉强度为σ_b,所述第一壳体的直径为D,所述外壳的壁厚为H,所述防爆刻痕的深度为h；

所述防爆刻痕呈直线形，或，

所述防爆刻痕呈曲线形，。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述防爆刻痕包括至少两个刻痕槽，所有的所述刻痕槽沿其深度方向呈阶梯排布，所有的所述刻痕槽的深度之和等于所述防爆刻痕的深度h。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，沿所述防爆刻痕的深度方向，任意两个所述刻痕槽的深度差为△h,-0.02mm≤△h≤0.01mm。

4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述刻痕槽的槽壁为第一斜面，所述第一斜面从所述刻痕槽的槽底朝槽口的一端且远离所述防爆刻痕的中心倾斜设置。

5.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述外壳由内至外，所有的所述刻痕槽的长度逐渐增大。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述防爆刻痕的深度h，0.13mm≤h≤0.155mm；和/或，

所述防爆刻痕的宽度为W，0.1mm≤W≤0.5mm；和/或，

所述防爆刻痕的泄压力P，1.6Mpa≤W≤5Mpa；和/或，

所述外壳的壁厚H，0.17mm≤H≤0.19mm；

所述外壳的直径D，5.5mm≤D≤15mm。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述防爆刻痕的截面呈弧形。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述防爆刻痕设置在所述第一壳体的外侧壁上，所述第一壳体的内侧壁对应所述防爆刻痕的位置为平面结构。

9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一壳体包括底板和围设在所述底板上的第一围板，所述底板与所述第一围板连接形成所述容纳腔，所述防爆刻痕设置在所述底板上。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述防爆刻痕呈弧形，所多个所述防爆刻痕沿所述底板的中心环形均布。

11.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一壳体包括底板和围设在所述底板上的第一围板，所述底板与所述第一围板连接形成所述容纳腔，所述防爆刻痕设置在所述第一围板上。

12.根据权利要求1-11任一项所述的电池，其特征在于，所述电池还包括固定块、极柱、和密封件；

所述第二壳体贯穿设置有第一安装孔；

所述固定块设置在所述第二壳体背离所述芯包的一侧面，所述固定块包括第一主体，所述第一主体的外侧壁设置有第一凸环，且所述第一主体的厚度大于所述第一凸环的厚度，所述第一主体对应所述第一安装孔设置有第二安装孔；

所述极柱设置在所述第二壳体朝向所述芯包的一侧面，且所述极柱部分穿过所述第一安装孔及所述第二安装孔与所述第一主体铆接，所述极柱的外侧壁间隔设置有第一台阶面和第二台阶面，所述第一主体朝向所述第二壳体的一端面与所述第一台阶面抵接；

所述密封件部分夹设在所述第一安装孔的孔壁与所述极柱的外侧壁之间，所述第一凸环和所述第二台阶面分别抵紧在所述密封件相对的两侧面。

13.根据权利要求12所述的电池，其特征在于，所述第二安装孔的孔壁至少部分区域为第二斜面，所述第二斜面从邻近所述第二台阶面朝远离所述第二台阶面的一端且向远离所述第二安装孔的中心倾斜设置。

14.根据权利要求13所述的电池，其特征在于，所述第二安装孔至少部分区域为锥形孔，所述锥形孔具有大端和小端，所述大端位于所述第一主体远离所述第二台阶面的端面上。

15.根据权利要求12所述的电池，其特征在于，所述极柱包括第二主体，所述第二主体的外侧壁设置有第二凸环，所述第二凸环朝向所述固定块的一端面为所述第一台阶面，所述第二凸环的外侧壁设置有第三凸环，所述第二凸环朝向所述固定块的一端面为所述第二台阶面。

16.根据权利要求12所述的电池，其特征在于，所述密封件至少包括第一密封部、第二密封部和第三密封部，所述第二密封部和所述第三密封部分别设置在所述第一密封部相对两端，所述第一密封部夹设在所述第一安装孔的孔壁与所述极柱的外侧壁之间，所述第二密封部夹设在所述第一凸环和所述第二壳体之间，所述第三密封部夹设在所述第二台阶面和所述第二壳体之间。

17.根据权利要求16所述的电池，其特征在于，所述第二密封部远离所述第一密封部的一端设置有第一延伸部，所述第一延伸部朝向远离所述第二壳体延伸，所述第一延伸部与所述固定块的外侧壁抵接；和/或，

所述第三密封部远离所述第一密封部的一端设置有第二延伸部，所述第二延伸部朝向远离所述第二壳体延伸，所述第二延伸部与所述极柱的外侧壁抵接。

18.根据权利要求12所述的电池，其特征在于，所述第二壳体包括板体部以及设置在所述板体部的外周部的折弯结构，所述第一安装孔设置在所述板体部上，所述第一壳体包括底板和围设在所述底板上的第一围板，所述底板与所述第一围板连接形成所述容纳腔，所述折弯结构与所述第一围板内侧壁固定连接。

19.根据权利要求18所述的电池，其特征在于，所述板体部背离所述芯包的一侧面凹设有限位槽，所述第一安装孔贯穿所述限位槽的槽底，所述固定块设置在所述限位槽内，其中，所述固定块部分凸出于所述板体部背离所述芯包的一侧面。

20.根据权利要求19所述的电池，其特征在于，所述折弯结构远离所述底板的一端面与所述板体部背离所述底板的一侧面平齐设置。

21.根据权利要求18所述的电池，其特征在于，所述芯包设置有第一极耳，所述折弯结构与所述第一围板焊接固定，所述第一极耳夹设在所述折弯结构与所述第一围板的内侧壁之间。