CN220474742U - 方形电池壳体及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种方形电池壳体及电池。该电池包括：壳体主体，用于容纳卷芯；壳体主体具有约束结构，约束结构环绕卷芯的R角区域设置，用于约束卷芯的R角区域。本实用新型的技术方案的电池能够解决采用现有电池中卷芯R角区域的极片容易发生反弹变形而导致极片出现析锂的问题。

Description

方形电池壳体及电池

技术领域

本实用新型涉及技术领域，具体而言，涉及一种方形电池壳体及电池。

背景技术

电池包括壳体主体以及由多个极片卷成的卷芯，卷芯设置在壳体主体内。在发明人所知的现有技术中，卷芯的R角区域的极片由于没有约束和固定，容易发生反弹变形，导致R角区域的极片层间距变大，进而导致极片出现析锂，影响极片的电解液毛细作用的进行，这会造成消耗的电解液无法及时补充，并影响电池的正常使用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种方形电池壳体及电池，能够解决采用现有电池中卷芯R角区域的极片容易发生反弹变形而导致极片出现析锂的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一方面，提供了一种方形电池壳体，包括：壳体主体，用于容纳卷芯；壳体主体具有约束结构，约束结构环绕卷芯的R角区域设置，用于约束卷芯的R角区域。

进一步地，约束结构包括第一突起和第二突起，第一突起和第二突起均能够紧贴在卷芯的R角区域上。

进一步地，第一突起和/或第二突起由壳体主体的外壁向内凹陷形成。

进一步地，第一突起和/或第二突起由壳体主体的外壁向内凹陷的深度为1mm～5mm。

进一步地，第一突起和/或第二突起的宽度为5mm～30mm。

进一步地，第一突起朝向卷芯的表面光滑，且第一突起的边角设置为圆角；和/或，第二突起朝向卷芯的表面光滑，且第二突起的边角设置为圆角。

为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种电池，包括：卷芯，具有R角区域；以及上述的方形电池壳体，卷芯位于壳体主体内部，约束结构紧贴在卷芯的R角区域上。

进一步地，第一突起设置为至少两个，至少一个第一突起设置在卷芯第一侧的一个R角区域处，至少另一个第一突起设置在卷芯的第一侧的另一个R角区域处；和/或，第二突起设置为至少两个，至少一个第二突起设置在卷芯的第二侧的一个R角区域处，至少另一个第二突起设置在卷芯的第二侧的另一个R角区域处，第一侧和第二侧为卷芯厚度方向的相对两侧。

进一步地，沿卷芯的厚度方向，位于同一条直线上的第一突起与第二突起之间的距离等于卷芯的厚度。

进一步地，第一突起的表面的至少部分的形状与其对应的R角区域的形状相适配；和/或，第二突起的表面的至少部分的形状与其对应的R角区域的形状相适配。

进一步地，R角区域包括平直段和弯曲段，第一突起的中心位于其对应的R角区域的平直段与弯曲段的交界线上；和/或，第二突起的中心位于其对应的R角区域的平直段与弯曲段的交界线上。

进一步地，卷芯设置为至少一个，当卷芯设置为两个或两个以上时，卷芯沿壳体本体的厚度方向叠置，约束结构紧贴在最靠近壳体本体内壁的卷芯的R角区域上。

应用本实用新型的技术方案，卷芯的R角区域通过约束结构进行约束，约束结构将R角区域的极片压紧，以向该区域的极片提供约束力，使得极片之间的层间距保持在要求的层间距范围内，避免极片层间距变大。并且约束结构占用了R角区域的极片的反弹空间，使得该区域的极片没有空间进行反弹变形，避免极片的层间距变大，进而使得R角区域的极片的间隙与非R角区域的极片的间隙保持一致。约束结构的设置，能够避免极片出现析锂，使得极片的电解液毛细作用能够正常进行，从而使得消耗的电解液能够及时补充，进而使得电池能够正常使用。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的实施例的电池的主视图；

图2示出了图1的电池的横截面图；以及

图3示出了图2的局部放大图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

11、壳体主体；12、第一突起；13、第二突起；21、第一卷芯；22、第二卷芯；30、盖板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参见图1至图3所示，本实用新型提供了一种方形电池壳体，包括：壳体主体11，主要用于容纳卷芯；壳体主体11具有约束结构，约束结构环绕卷芯的R角区域设置，用于约束卷芯的R角区域。

需要说明的是，方形电池壳体对应方形的卷芯，相比于现有技术中的圆形卷芯，方形卷芯具有R角区域，圆形电池不具有R角区域。如图2所示，R角区域为卷芯的平直段与弯曲段的交接处。

在本实施例中，卷芯由极片卷置而成，约束结构压紧R角区域的极片，约束的意思即为避免或减缓R角区域的极片间距变大，保证R角区域的极片的间隙与非R角区域的极片的间隙保持一致。约束结构为R角区域的极片提供约束力，从最外层的极片开始逐步向内层极片传递约束力，使得R角区域的每层极片都受到该约束力的作用，从而使得每层极片之间紧贴，进而使得每层极片之间的间隙保持在需求的间隙范围内，并且约束结构为极片提供的约束力大于极片自身具有的反弹力，使得该反弹力无法作用，避免极片发生反弹，进而避免R角区域的每层极片之间的间隙超出需求的间隙范围，也保证R角区域的每层极片之间的间距与其他区域的每层极片之间的间距保持一致。另外，约束结构占用了极片反弹所需要的空间，使得极片无法进行反弹变形，进而避免R角区域的极片层间距变大。

具体地，卷芯包括叠置的第一卷芯21和第二卷芯22，第一卷芯21和第二卷芯22均由极片卷制形成，第一卷芯21和第二卷芯22均包括多层极片，第一卷芯21包括平直段和弯曲段，平直段和弯曲段的交接处形成R角，第二卷芯22与第一卷芯21相同。约束结构位于第一卷芯21靠近壳体主体11内壁的一侧的R角区域处，也位于第二卷芯22靠近壳体主体11内壁的一侧的R角区域处。

具体地，方形电池壳体还包括盖板30，壳体主体11的一侧开口，用于安装卷芯，盖板30盖设在开口处，在卷芯安装进入壳体主体11后，将开口封闭。参见图1至图3所示，本实用新型的一个实施例中，约束结构包括第一突起12和第二突起13，第一突起12紧贴在卷芯的第一侧的R角区域上，第二突起13紧贴在卷芯的第二侧的R角区域上，第一侧和第二侧为卷芯厚度方向的相对两侧。

在本实施例中，卷芯位于第一突起12和第二突起13之间，由第一突起12和第二突起13夹紧，以图2的方位为参考，第一侧即为卷芯的上侧，第二侧即为卷芯的下侧，第一突起12位于卷芯的上侧，为卷芯上侧的R角区域的极片提供约束力，并占用该处的极片向上反弹变形的空间，第二突起13位于卷芯的下方，为卷芯下方的R角区域的极片提供约束力，并占用该处的极片向下反弹形变的空间，第一突起12和第二突起13共同配合，避免R角区域的极片反弹。

具体地，以图2的方位为参考，第一突起12位于第一卷芯21上侧的R角区域处，第二突起13位于第二卷芯22的下侧的R角区域处。

参见图1至图3所示，本实用新型的一个实施例中，第一突起12设置为至少两个，至少一个第一突起12设置在卷芯第一侧的一个R角区域处，至少另一个第一突起12设置在卷芯的第一侧的另一个R角区域处；和/或，第二突起13设置为至少两个，至少一个第二突起13设置在卷芯的第二侧的一个R角区域处，至少另一个第二突起13设置在卷芯的第二侧的另一个R角区域处。

在本实施例中，卷芯第一侧的R角区域和第二侧的R角区域均设置为多个，第一突起12对应卷芯第一侧的R角区域，第二突起13对应卷芯第二侧的R角区域，使得每个R角区域至少有一个第一突起12或第二突起13进行约束，避免卷芯所有R角区域的极片发生反弹，保证电池的正常使用。

具体地，以图2的方位为参考，第一突起12设置为两个，其中一个第一突起12压紧在第一卷芯21的上侧左边的R角区域处，其中另一个第一突起12压紧在第一卷芯21上侧右边的R角区域处；第二突起13设置为两个，其中一个第二突起13压紧在第二卷芯22下侧左边的R角区域处，其中另一个第二突起13压紧在第二卷芯22下侧右边的R角区域处。

参见图1至图3所示，本实用新型的一个实施例中，沿卷芯的厚度方向，位于同一条直线上的第一突起12与第二突起13之间的距离等于卷芯的厚度。

通过上述设置，使得第一突起12和第二突起13对卷芯产生的约束力更大，进而使得R角区域的每层极片之间不存在间隙，保证极片的层与层之间紧贴。

在另一个实施例中，第一突起12和第二突起13具有弹性，卷芯安装在壳体主体11内部之前，第一突起12和第二突起13之间的距离可以小于卷芯的厚度，在卷芯安装进入壳体主体11内部之后，卷芯向第一突起12和第二突起13施加压力，使第一突起12和第二突起13发生弹性形变，进而使得第一突起12和第二突起13向卷芯施加的约束力更大，约束效果更好。

参见图1至图3所示，本实用新型的一个实施例中，第一突起12和/或第二突起13由壳体主体11的外壁向内凹陷形成。

在本实施例中，第一突起12和第二突起13均属于壳体主体11的一部分，第一突起12和第二突起13在壳体主体11生产的过程中与壳体主体11共同形成，结构简单，便于制作。并且第一突起12和第二突起13均与壳体主体11形成一体式的结构，具有足够的结构强度，进而能够为R角区域的极片提供足够的约束力。

具体的，第一突起12和第二突起13的长度大于或等于卷芯的宽度，以图1的方位为参考，第一突起12和第二突起13的长度为竖直方向的尺寸，卷芯的宽度也为竖直方向的尺寸。

在另一个实施例中，约束结构独立于壳体主体11，约束结构位于壳体主体11内部，并与壳体主体11连接。

参见图1至图3所示，本实用新型的一个实施例中，第一突起12和/或第二突起13由壳体主体11的外壁向内凹陷的深度为1mm～5mm。

在本实施例中，第一突起12沿壳体主体11的外壁向内凹陷的深度与第二突起13由壳体主体11的内壁向内凹陷的深度可以相同，也可以不同。根据壳体主体11内部空间与卷芯的尺寸关系，设置第一突起12和第二突起13最佳的凹陷深度，一方面，保证第一突起12和第二突起13能够对R角区域的极片产生足够的约束作用，另一方面，保证第一突起12和第二突起13不会过度挤压极片，避免因此对极片造成的损伤。

参见图1至图3所示，本实用新型的一个实施例中，第一突起12和/或第二突起13的宽度为5mm～30mm，第一突起12和第二突起13的宽度方向均与卷芯的长度方向相同。

通过上述设置，使得第一突起12和第二突起13能够准确作用在R角区域的极片上，并且使得第一突起12和第二突起13与R角区域的极片的接触面积在预定范围内，进而使得第一突起12和第二突起13对R角区域的极片产生的压强在预定范围内，避免因压强过大损伤极片。

具体地，卷芯的长度方向即为图2中标注的长度方向，在该长度方向上，第一突起12的尺寸即为其宽度，第二突起13的尺寸即为其宽度。

参见图1至图3所示，本实用新型的一个实施例中，第一突起12朝向卷芯的表面光滑，且第一突起12的边角设置为圆角；和/或，第二突起13朝向卷芯的表面光滑，且第二突起13的边角设置为圆角。

通过上述设置，避免第一突起12和第二突起13刮伤或损伤的极片，对极片起到保护作用。

参见图1至图3所示，本实用新型的一个实施例中，第一突起12的表面的至少部分的形状与其对应的R角区域的形状相适配；和/或，第二突起13的表面的至少部分的形状与其对应的R角区域的形状相适配。

通过上述设置，使得第一突起12能够贴合其对应的R角区域的极片，增大第一突起12与极片的接触面积，提高约束效果。同样，使得第二突起13能够贴合其对应的R角区域的极片，增大第二突起13与极片的接触面积，提高约束效果。

参见图1至图3所示，本实用新型的一个实施例中，R角区域包括平直段和弯曲段，第一突起12的中心位于其对应的R角区域的平直段与弯曲段的交界线上；和/或，第二突起13的中心位于其对应的R角区域的平直段与弯曲段的交界线上。

通过上述设置，以图3的方位为参考，使得第一突起12位于其对应的R角区域的交界线的左侧的宽度与位于该交界线右侧的宽度相同，进而使得第一突起12向其对应的R角区域施加的力的方向能够准确作用在该交界线上，保证第一突起12对其对应的R角区域的极片能够起到足够的约束作用。以图3的方位为参考，同样，使得第二突起13位于其对应的R角区域的交界线的左侧的宽度与位于该交界线右侧的宽度相同，进而使得第二突起13向其对应的R角区域施加的力的方向能够准确作用在该交界线上，保证第二突起13对其对应的R角区域的能够起到足够的约束作用。

参见图1至图3所示，本实用新型还提供了一种电池，包括卷芯以及上述方形电池壳体，卷芯位于方形电池壳体的内部。

本实施例中的卷芯和方形电池壳体具有上述方形电池壳体的全部技术方案及全部技术效果，此处不再赘述。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型的上述的实施例实现了如下技术效果：卷芯的R角区域通过约束结构进行约束，约束结构将R角区域的极片压紧，以向该区域的极片提供约束力，使得极片之间的层间距保持在要求的层间距范围内，避免极片层间距变大。并且约束结构占用了R角区域的极片的反弹空间，使得该区域的极片没有空间进行反弹变形，避免极片的层间距变大。约束结构的设置，能够避免极片出现析锂，使得极片的电解液毛细作用能够正常进行，从而使得消耗的电解液能够及时补充，进而使得电池能够正常使用。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

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，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (12)

1.一种方形电池壳体，其特征在于，包括：壳体主体，用于容纳卷芯；所述壳体主体具有约束结构，所述约束结构环绕所述卷芯的R角区域设置，用于约束所述卷芯的R角区域。

2.根据权利要求1所述的方形电池壳体，其特征在于，所述约束结构包括第一突起和第二突起，所述第一突起和所述第二突起均能够紧贴在所述卷芯的R角区域上。

3.根据权利要求2所述的方形电池壳体，其特征在于，所述第一突起和/或所述第二突起由所述壳体主体的外壁向内凹陷形成。

4.根据权利要求3所述的方形电池壳体，其特征在于，所述第一突起和/或所述第二突起由所述壳体主体的外壁向内凹陷的深度为1mm～5mm。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的方形电池壳体，其特征在于，所述第一突起和/或所述第二突起的宽度为5mm～30mm。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的方形电池壳体，其特征在于，所述第一突起朝向所述卷芯的表面光滑，且所述第一突起的边角设置为圆角；和/或，所述第二突起朝向所述卷芯的表面光滑，且所述第二突起的边角设置为圆角。

7.一种电池，其特征在于，包括：

卷芯，具有R角区域；以及

如权利要求2至6中任一项所述的方形电池壳体，所述卷芯位于所述壳体主体内部，所述约束结构紧贴在所述卷芯的R角区域上。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述第一突起设置为至少两个，至少一个所述第一突起设置在所述卷芯第一侧的一个R角区域处，至少另一个所述第一突起设置在所述卷芯的第一侧的另一个R角区域处；和/或，

所述第二突起设置为至少两个，至少一个所述第二突起设置在所述卷芯的第二侧的一个R角区域处，至少另一个所述第二突起设置在所述卷芯的第二侧的另一个R角区域处，所述第一侧和所述第二侧为所述卷芯厚度方向的相对两侧。

9.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，沿所述卷芯的厚度方向，位于同一条直线上的所述第一突起与所述第二突起之间的距离等于所述卷芯的厚度。

10.根据权利要求7所述的电池，所述第一突起的表面的至少部分的形状与其对应的所述R角区域的形状相适配；和/或，所述第二突起的表面的至少部分的形状与其对应的所述R角区域的形状相适配。

11.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述R角区域包括平直段和弯曲段，所述第一突起的中心位于其对应的所述R角区域的所述平直段与所述弯曲段的交界线上；和/或，所述第二突起的中心位于其对应的所述R角区域的所述平直段与所述弯曲段的交界线上。

12.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述卷芯设置为至少一个，当所述卷芯设置为两个或两个以上时，所述卷芯沿所述壳体主体的厚度方向叠置，所述约束结构紧贴在最靠近所述壳体主体内壁的所述卷芯的R角区域上。