电池外壳和电池的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，具体地，涉及一种电池外壳和一种电池。


背景技术：

2.现有常规动力的方壳电池，通常包括电池壳、端盖和芯包等部件，其中芯包多通过卷绕或叠片的方式加工成型，加工成型后的芯包放置在电池壳内，且芯包的极耳需要通过转接片与端盖上的极柱焊接连接，然后将端盖通过激光焊接的方式与电池壳连接固定。
3.但是上述电池在使用中存在以下问题：
①
由于电池壳和端盖等焊接连接，存在补锂、补充电解液、返修等不方便的问题；
②
当发现电池发生热失控或严重的鼓胀时，无补救措施，只能任凭电池向劣态继续衍生，增加了电池使用的安全风险；
③
由于呼吸等作用，电池在使用中存在芯包向内塌陷的情况，缩减了电池的使用寿命，也进一步增加了安全风险。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本发明实施例提出一种电池外壳，该电池外壳方便了进行补锂、补液、返修等操作，改善了芯包容易塌陷的问题，且在电池发生热失控或严重的鼓胀时，可以通过补救手段抑制电池向劣态衍生，保证了电池使用的安全性。
6.本发明实施例还提出一种包括上述电池外壳的电池。
7.本发明实施例的电池外壳包括：
8.壳体，所述壳体包括第一壳和第二壳，所述第一壳和所述第二壳可拆卸地相连，且所述第一壳和所述第二壳可相对移动以使所述壳体具有第一形态和第二形态；
9.致破件和容器，所述致破件和所述容器均位于所述壳体内，且所述致破件和所述容器的其中一者设于所述第一壳、其中另一者设于所述第二壳，所述致破件用于装配在芯包内并用于实现对所述芯包的支撑，所述容器用于存储消防介质；
10.在所述第一形态，所述致破件和所述容器分离，在所述第二形态，所述致破件致破所述容器以使所述容器内的所述消防介质流出并用于所述壳体内的消防灭火。
11.本发明实施例的电池外壳方便了进行补锂、补液、返修等操作，改善了芯包容易塌陷的问题，且在电池发生热失控或严重的鼓胀时，可以通过补救手段抑制电池向劣态衍生，保证了电池使用的安全性。
12.在一些实施例中，所述壳体具有轴向，所述第一壳和所述第二壳沿着所述壳体的轴向可相对移动，且所述壳体在所述第一形态的轴向尺寸大于所述壳体在所述第二形态的轴向尺寸。
13.在一些实施例中，所述第一壳和所述第二壳的其中一者上设有外螺纹段、其中另一者上设有内螺纹段，所述内螺纹段螺纹装配于所述外螺纹段内，且所述壳体通过所述外螺纹段和所述内螺纹段的旋接实现所述第一形态和所述第二形态的调整切换。
14.在一些实施例中，电池外壳包括环箍件，所述内螺纹段设于所述第二壳，且所述第
二壳的外周侧设有台阶面，至少部分所述环箍件撑顶在所述台阶面和所述外螺纹段的端面之间以限制所述壳体从所述第一形态切换至所述第二形态。
15.在一些实施例中，在所述第一形态，所述第一壳和所述第二壳均箍紧固定在所述环箍件内以通过与所述环箍件之间的摩擦作用限制所述第一壳和所述第二壳的转动。
16.在一些实施例中，电池外壳包括第一过流体和第二过流体，所述第一过流体和所述第二过流体均可弹性变形，所述第一过流体设于所述第一壳并用于与所述芯包的正极耳和负极耳的其中一者弹性止抵接触，所述第二过流体设于所述第二壳并用于与所述芯包的正极耳和负极耳的其中另一者弹性止抵接触。
17.在一些实施例中，所述第一过流体和所述第二过流体均为环形，所述容器设于所述第一过流体和所述第二过流体的其中一者内，所述致破件设于所述第一过流体和所述第二过流体的其中另一者内。
18.在一些实施例中，所述第一壳包括第一筒部和第一盖部，所述第一盖部封堵于所述第一筒部背离所述第二壳的端部，所述第一过流体和所述容器均设于所述第一盖部的内侧；
19.和/或，所述第二壳包括第二筒部和第二盖部，所述第二盖部封堵于所述第二筒部背离所述第一壳的端部，所述第二过流体和所述致破件均设于所述第二盖部的内侧。
20.在一些实施例中，电池外壳包括正极柱和负极柱，所述正极柱设于所述第一壳并与所述第一过流体相连，所述负极柱设于所述第二壳并与所述第二过流体相连。
21.本发明实施例的电池包括如上述任一实施例中所述的电池外壳和芯包，所述芯包卷绕成型并设有中心孔，所述芯包装配在所述壳体内，所述致破件配合在所述中心孔内。
附图说明
22.图1是本发明实施例的电池外壳的壳体的第一壳和第二壳的分离示意图。
23.图2是本发明实施例的电池外壳的爆炸示意图。
24.图3是图2中第一盖部的示意图。
25.附图标记：
26.壳体1；第一壳11；第一筒部111；第一盖部112；外螺纹段113；第二壳12；第二筒部121；第二盖部122；内螺纹段123；台阶面124；
27.致破件2；
28.容器3；
29.第一过流体4；
30.正极柱5；
31.负极柱6。
具体实施方式
32.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
33.如图1至图3所示，本发明实施例的电池外壳包括壳体1，致破件2和容器3。
34.壳体1包括第一壳11和第二壳12，第一壳11和第二壳12可拆卸地相连，且第一壳11
和第二壳12可相对移动以使壳体1具有第一形态和第二形态。
35.具体地，壳体1可以包括两个独立部分，两个独立部分分别为第一壳11和第二壳12，第一壳11和第二壳12均可以为盒状结构，安装时，第一壳11的开口和第二壳12的开口可以相对布置，从而可以形成密封的壳体1，满足了密封的使用需要。
36.第一壳11和第二壳12可以通过卡扣装配、过盈插接装配等方式可拆卸的连接固定，且在装配后，第一壳11和第二壳12之间需要具有较好的密封性。装配后，第一壳11和第二壳12可以相对移动，例如，第一壳11和第二壳12可以发生相对平移或相对摆动，借由第一壳11和第二壳12的相对位置变化可以将壳体1的形态切换至第一形态或第二形态。
37.致破件2和容器3均位于壳体1内，且致破件2和容器3的其中一者设于第一壳11、其中另一者设于第二壳12，致破件2用于装配在芯包内并用于实现对芯包的支撑，容器3用于存储消防介质。
38.具体地，如图2和图3所示，容器3可以为储液胶囊，消防介质可以为全氟己酮溶液等液体，容器3可以固定在第一壳11的内壁上。如图1和图2所示，致破件2可以为杆状物，且致破件2的端部可以设有针尖结构，针尖结构可以起到将容器3刺破的作用，且致破件2可以固定连接在第二壳12的内壁上，装配电池后，致破件2和容器3则均位于壳体1内。
39.电池在使用时，可以使得壳体1保持在第一形态，此时，致破件2和容器3处于分离的状态，即致破件2和容器3保持一定的间距，容器3不会被刺破，由此，电池可以正常运行，满足了常规使用的需要。
40.当发现电池热失控或严重鼓胀时，可以通过第一壳11和第二壳12的相对移动将壳体1切换至第二形态(切换的过程中致破件2和容器3相互靠近)，此时，致破件2会与容器3接触并将容器3刺破，由此，容器3内的消防介质会从而流出并流至壳体1内，从而可以实现对壳体1的内部的消防灭火，起到了抑制电池进一步发生热失控或膨胀的作用。
41.本发明实施例的电池外壳，通过将壳体1设计为可拆卸地第一壳11和第二壳12，使用时，可以将第一壳11和第二壳12拆分，从而方便了向壳体1进行补锂、补液等，也方便了对壳体1内的部件进行检修。
42.其次，致破件2在使用中会配合在芯包内，由于致破件2的结构强度较高，致破件2可以起到支撑芯包的作用，从而可以避免了芯包由于呼吸等作用而容易出现塌陷的情况，保证了芯包使用的稳定性，也有利于延长整体的使用寿命。
43.另外，当发现电池热失控或严重的鼓胀时，可以通过移动第一壳11和第二壳12将壳体1切换至第二形态，此时，容器3内的消防介质会流入壳体1内，从而可以借由该补救手段起到抑制电池向劣态进一步衍生的情况，保证了电池使用的安全性。
44.在一些实施例中，壳体1具有轴向，第一壳11和第二壳12沿着壳体1的轴向可相对移动，且壳体1在第一形态的轴向尺寸大于壳体1在第二形态的轴向尺寸。
45.例如，如图1和图2所示，壳体1大体可以为圆柱状，壳体1的轴向可以为上下方向，其中第一壳11可以安装在第二壳12的上侧，且第一壳11和第二壳12可以在上下方向上相对移动，例如，第一壳11和第二壳12可以在上下方向相对滑移，从而可以实现对壳体1的形态的调整，进而可以实现对致破件2和容器3的间距的调整。
46.需要说明的是，致破件2和容器3可以在上下方向上相对布置，当第一壳11和第二壳12相互靠近时，此时壳体1在上下方向上的整体长度尺寸会缩小，致破件2和容器3的距离
会缩减并直至接触，从而可以将容器3刺破。当第一壳11和第二壳12相互远离时，此时，壳体1在上下方向上的整体长度尺寸会变大，致破件2和容器3的距离也会变大并保持分离状态，从而可以保证电池的正常使用。
47.在一些实施例中，第一壳11和第二壳12的其中一者上设有外螺纹段113、其中另一者上设有内螺纹段123，内螺纹段123螺纹装配于外螺纹段113内，且壳体1通过外螺纹段113和内螺纹段123的旋接实现第一形态和第二形态的调整切换。
48.例如，如图1所示，外螺纹段113可以一体成型于第一壳11的底部，外螺纹段113的内周壁可以设有内螺纹。内螺纹段123可以一体成型于第二壳12的顶部，内螺纹段123的外周壁可以设有外螺纹。在装配第一壳11和第二壳12时，可以将内螺纹段123旋入外螺纹段113内。
49.由此，一方面简化了第一壳11和第二壳12的装配形式，起到简化结构和降低成本的作用；另一方面也方便了对第一壳11和第二壳12的相对位置的调整，进而方便了对壳体1的第一形态和第二形态的调整。其次，螺纹连接的形式也保证了连接的密封性，从而起到了在第一壳11和第二壳12在位置调整时依然可以保证较好的密封性的使用需要。
50.在一些实施例中，电池外壳包括环箍件(未示出)，环箍件大体可以为圆环状，内螺纹段123设于第二壳12，且第二壳12的外周侧设有台阶面124，台阶面124可以为内螺纹段123的底侧。至少部分环箍件撑顶在台阶面124和外螺纹段113的端面之间以限制壳体1从第一形态切换至第二形态，例如，当壳体1位于第一形态时，台阶面124和外螺纹段113的底端面之间会有一定的间隔并形成间隔环槽，环箍件可以配合在该间隔环槽内，且环箍件的上端面可以与外螺纹段113的底端面止抵，环箍件的下端面可以与台阶面124止抵。
51.借由环箍件的顶撑作用可以将壳体1保持在第一形态，即可以避免第一壳11和第二壳12继续靠近的情况，进而可以避免壳体1在被误触碰时，致破件2容易将容器3误刺破的情况，保证了电池在正常使用时的状态的稳定性。
52.需要说明的是，当需要将壳体1切换至第二形态时，可以将环箍件拆下，然后通过驱使第一壳11和第二壳12相对位移即可。
53.在一些实施例中，在第一形态，第一壳11和第二壳12均箍紧固定在环箍件内以通过与环箍件之间的摩擦作用限制第一壳11和第二壳12的转动。
54.具体地，环箍件大体可以为圆筒状，且环箍件按照内径的不同大体可以分为三段，三段分别可以为第一段、第二段和第三段，其中第一段和第三段的径向尺寸大体相同，第二段的径向尺寸小于第一段和第三段。
55.安装环箍件时，第二段可以配合在台阶面124和外螺纹段113的底端面之间的间隔环槽内内，借由第二段和第一段的阶梯面、第二段和第三段的阶梯面可以起到限制第一壳11和第二壳12相互靠近的作用。第一段则可以供第一壳11的非外螺纹段113的部分插入，从而可以实现第一壳11的箍紧固定，第三段则可以供第二壳12的非内螺纹段123的部分插入，从而可以实现对第二壳12的箍紧固定。
56.由此，可以实现对第一壳11和第二壳12的箍紧固定，从而可以限制第一壳11和第二壳12在上下方向上相对移动的效果，进一步保证了第一壳11和第二壳12在第一形态的结构稳定性。
57.需要说明的是，环箍件可以通过两个半圆环状的结构枢转形成，在其他一些实施
例中，环箍件也可以通过弹性材料加工成型，使用时，可以将环箍件直接套设在壳体1的外周侧即可。
58.在一些实施例中，如图2和图3所示，电池外壳包括第一过流体4和第二过流体(未示出)，第一过流体4和第二过流体均可弹性变形，例如，第一过流体4和第二过流体(未示出)的材质均可以为金属并均可以为弹簧结构。
59.第一过流体4设于第一壳11并用于与芯包的正极耳和负极耳的其中一者弹性止抵接触，第二过流体设于第二壳12并用于与芯包的正极耳和负极耳的其中另一者弹性止抵接触。具体地，第一过流体4可以与第一壳11的内壁相连，第二过流体可以与第二壳12的内壁相连，装配电池时，芯包可以放入电池外壳内，第一过流体4则可以与芯包上的正极耳贴合接触，第二过流体则可以与芯包上的负极耳贴合接触。
60.由此，使得与芯包的电连接无需采用焊接的方式，简化了连接的形式，也提升了连接的便利性，进而也方便了补液和返修等操作。
61.在一些实施例中，如图2和图3所示，第一过流体4和第二过流体均为环形，例如，第一过流体4和第二过流体均可以为弹簧结构。容器3设于第一过流体4和第二过流体的其中一者内，致破件2设于第一过流体4和第二过流体的其中另一者内。具体地，容器3可以装配在第一过流体4内，致破件2可以装配在第二过流体内。
62.由此，一方面可以实现对第一过流体4和第二过流体的内部空间的利用，可以提升空间利用率，进而有利于提升电池的能量密度，另一方面借由第一过流体4和第二过流体也可以起到一定的防护效果，从而可以避免容器3在使用中被轻易破坏的情况，保证了电池使用的稳定性。
63.在一些实施例中，第一壳11包括第一筒部111和第一盖部112，第一盖部112封堵于第一筒部111背离第二壳12的端部，第一过流体4和容器3均设于第一盖部112的内侧。
64.例如，如图1和图2所示，第一筒部111大体可以为圆筒状，第一盖部112可以圆板状，且第一盖部112可视为电池的端盖或顶盖，第一盖部112可以与第一筒部111一体成型，在其他一些实施例中，第一盖部112也可以通过焊接等方式固定在第一筒部111的顶端，借由第一盖部112可以将第一筒部111的顶端端口进行密封封堵。
65.第一盖部112的内侧即为第一盖部112用于朝向电池外壳的内部的一侧，也即第一盖部112的下侧，第一过流体4和容器3均固定在第一盖部112的下侧，由此，可以避免第一过流体4和容器3外露的情况。
66.在一些实施例中，第二壳12包括第二筒部121和第二盖部122，第二盖部122封堵于第二筒部121背离第一壳11的端部，第二过流体和致破件2均设于第二盖部122的内侧。
67.例如，如图1和图2所示，第二筒部121大体可以为圆筒状，第二盖部122可以圆板状，且第二盖部122可视为电池的端盖或底盖，第二盖部122可以与第二筒部121一体成型，在其他一些实施例中，第二盖部122也可以通过焊接等方式固定在第二筒部121的底端，借由第二盖部122可以将第二筒部121的底端端口进行密封封堵。
68.第二盖部122的内侧即为第二盖部122用于朝向电池外壳的内部的一侧，也即第二盖部122的上侧，第二过流体和致破件2均固定在第二盖部122的上侧，由此，可以避免第二过流体和致破件2外露的情况。
69.在一些实施例中，电池外壳包括正极柱5和负极柱6，正极柱5设于第一壳11并与第
一过流体4相连，负极柱6设于第二壳12并与第二过流体相连。
70.例如，如图2所示，第一盖部112的中部可以设有通孔，正极柱5可以装配在该通孔内，且正极柱5和第一盖部112之间需要进行绝缘处理。第一过流体4可以固定在正极柱5的底端，当第一过流体4与芯包的正极耳接触时，借由第一过流体4可以实现正极耳和正极柱5的电性相连。
71.相似的，第二盖部122的中部可以设有通孔，负极柱6可以装配在该通孔内，且负极柱6和第二盖部122之间需要进行绝缘处理。第二过流体可以固定在负极柱6的顶端，当第二过流体与芯包的负极耳接触时，借由第二过流体可以实现负极耳和负极柱6的电性相连。
72.下面描述本发明实施例的电池。
73.本发明实施例的电池包括电池外壳和芯包，电池外壳可以为上述任一实施例中描述的电池外壳和芯包，芯包装配在电池外壳内，且电池外壳内可以填充有电解液等。需要说明的是，芯包可以卷绕成型并可以为卷芯，在芯包的中心位置可以设有中心孔。装配芯包时，致破件2可以穿过芯包的中心孔，借由致破件2可以起到对芯包的支撑作用，从而避免了芯包容易塌陷的情况。
74.在本发明的描述中，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”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
75.此外，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
76.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
77.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
78.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
79.尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种电池外壳，其特征在于，包括：壳体，所述壳体包括第一壳和第二壳，所述第一壳和所述第二壳可拆卸地相连，且所述第一壳和所述第二壳可相对移动以使所述壳体具有第一形态和第二形态；致破件和容器，所述致破件和所述容器均位于所述壳体内，且所述致破件和所述容器的其中一者设于所述第一壳、其中另一者设于所述第二壳，所述致破件用于装配在芯包内并用于实现对所述芯包的支撑，所述容器用于存储消防介质；在所述第一形态，所述致破件和所述容器分离，在所述第二形态，所述致破件致破所述容器以使所述容器内的所述消防介质流出并用于所述壳体内的消防灭火。2.根据权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述壳体具有轴向，所述第一壳和所述第二壳沿着所述壳体的轴向可相对移动，且所述壳体在所述第一形态的轴向尺寸大于所述壳体在所述第二形态的轴向尺寸。3.根据权利要求2所述的电池外壳，其特征在于，所述第一壳和所述第二壳的其中一者上设有外螺纹段、其中另一者上设有内螺纹段，所述内螺纹段螺纹装配于所述外螺纹段内，且所述壳体通过所述外螺纹段和所述内螺纹段的旋接实现所述第一形态和所述第二形态的调整切换。4.根据权利要求3所述的电池外壳，其特征在于，包括环箍件，所述内螺纹段设于所述第二壳，且所述第二壳的外周侧设有台阶面，至少部分所述环箍件撑顶在所述台阶面和所述外螺纹段的端面之间以限制所述壳体从所述第一形态切换至所述第二形态。5.根据权利要求4所述的电池外壳，其特征在于，在所述第一形态，所述第一壳和所述第二壳均箍紧固定在所述环箍件内以通过与所述环箍件之间的摩擦作用限制所述第一壳和所述第二壳的转动。6.根据权利要求1-5中任一项所述的电池外壳，其特征在于，包括第一过流体和第二过流体，所述第一过流体和所述第二过流体均可弹性变形，所述第一过流体设于所述第一壳并用于与所述芯包的正极耳和负极耳的其中一者弹性止抵接触，所述第二过流体设于所述第二壳并用于与所述芯包的正极耳和负极耳的其中另一者弹性止抵接触。7.根据权利要求6所述的电池外壳，其特征在于，所述第一过流体和所述第二过流体均为环形，所述容器设于所述第一过流体和所述第二过流体的其中一者内，所述致破件设于所述第一过流体和所述第二过流体的其中另一者内。8.根据权利要求7所述的电池外壳，其特征在于，所述第一壳包括第一筒部和第一盖部，所述第一盖部封堵于所述第一筒部背离所述第二壳的端部，所述第一过流体和所述容器均设于所述第一盖部的内侧；和/或，所述第二壳包括第二筒部和第二盖部，所述第二盖部封堵于所述第二筒部背离所述第一壳的端部，所述第二过流体和所述致破件均设于所述第二盖部的内侧。9.根据权利要求6所述的电池外壳，其特征在于，包括正极柱和负极柱，所述正极柱设于所述第一壳并与所述第一过流体相连，所述负极柱设于所述第二壳并与所述第二过流体相连。10.一种电池，其特征在于，包括如上述权利要求1-9中任一项所述的电池外壳和芯包，所述芯包卷绕成型并设有中心孔，所述芯包装配在所述壳体内，所述致破件配合在所述中心孔内。

技术总结
本发明公开了一种电池外壳和电池，包括壳体，致破件和容器，壳体包括第一壳和第二壳，第一壳和第二壳可拆卸地相连，且第一壳和第二壳可相对移动以使壳体具有第一形态和第二形态，致破件和容器均位于壳体内，且致破件和容器的其中一者设于第一壳、其中另一者设于第二壳，致破件用于装配在芯包内并用于实现对芯包的支撑，容器用于存储消防介质，在第一形态，致破件和容器分离，在第二形态，致破件致破容器以使容器内的消防介质流出并用于壳体内的消防灭火。本发明的电池外壳方便了进行补锂、补液、返修等操作，改善了芯包容易塌陷的问题，且在电池发生热失控或严重的鼓胀时，可以通过补救手段抑制电池向劣态衍生，保证了电池使用的安全性。全性。全性。


技术研发人员：程胜兵 蒋远富 董冰 李博一
受保护的技术使用者：楚能新能源股份有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/10/6