电池壳体、电池及电池组的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池壳体、电池及电池组。


背景技术：

2.相关技术中，电池壳体上可以设置有泄压区域，从而来保证电池的安全性能，在电池壳体内部压力达到一定高度时，泄压区域可以及时爆开。由于泄压区域安装限制或者结构限制，一定程度上会影响到泄压区域的成型或者是泄压区域的性能。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种电池壳体、电池及电池组，以改善电池壳体的使用性能。
4.根据本实用新型的第一个方面，提供了一种电池壳体，包括外壳，外壳上设置有凹槽，凹槽包括底壁和侧壁，底壁上设置有刻痕，以在外壳上形成有泄压区域，侧壁与刻痕之间的距离l，0.5mm≤l≤5mm。
5.本实用新型实施例的电池壳体包括外壳，通过在外壳上设置有凹槽，而凹槽内形成有泄压区域，从而在电池壳体内部压力达到一定高度时，泄压区域可以及时爆开，由此实现电池的快速泄压，从而来保证电池壳体的安全使用性能。而凹槽包括底壁和侧壁，底壁上设置有刻痕，以在外壳上形成有泄压区域，通过使得侧壁与刻痕之间的距离l，且0.5mm≤l≤5mm，从而可以有效控制泄压区域的大小，在保证泄压区域可靠爆开的基础上，也可以避免泄压区域影响外壳的结构强度，并且也可以方便泄压区域的成型，从而在保证电池壳体安全保护性能的基础上，也可以方便电池壳体的成型。
6.根据本实用新型的第二个方面，提供了一种电池，包括上述的电池壳体。
7.本实用新型实施例的电池的电池壳体包括外壳，通过在外壳上设置有凹槽，而凹槽内形成有泄压区域，从而在电池壳体内部压力达到一定高度时，泄压区域可以及时爆开，由此实现电池的快速泄压，从而来保证电池壳体的安全使用性能。而凹槽包括底壁和侧壁，底壁上设置有刻痕，以在外壳上形成有泄压区域，通过使得侧壁与刻痕之间的距离l，且0.5mm≤l≤5mm，从而可以有效控制泄压区域的大小，在保证泄压区域可靠爆开的基础上，也可以避免泄压区域影响外壳的结构强度，并且也可以方便泄压区域的成型，从而在保证电池壳体安全保护性能的基础上，也可以方便电池壳体的成型。
8.根据本实用新型的第三个方面，提供了一种电池组，包括上述的电池。
9.本实用新型实施例的电池组包括电池，电池的电池壳体包括外壳，通过在外壳上设置有凹槽，而凹槽内形成有泄压区域，从而在电池壳体内部压力达到一定高度时，泄压区域可以及时爆开，由此实现电池的快速泄压，从而来保证电池壳体的安全使用性能。而凹槽包括底壁和侧壁，底壁上设置有刻痕，以在外壳上形成有泄压区域，通过使得侧壁与刻痕之间的距离l，且0.5mm≤l≤5mm，从而可以有效控制泄压区域的大小，在保证泄压区域可靠爆开的基础上，也可以避免泄压区域影响外壳的结构强度，并且也可以方便泄压区域的成型，从而在保证电池壳体安全保护性能的基础上，也可以方便电池壳体的成型。
附图说明
10.为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。
11.其中：
12.图1是根据一示例性实施方式示出的一种电池的结构示意图；
13.图2是根据一示例性实施方式示出的一种电池壳体的剖面结构示意图；
14.图3是根据一示例性实施方式示出的一种电池组的部分结构示意图。
15.附图标记说明如下：
16.10、外壳；11、凹槽；111、底壁；112、侧壁；12、刻痕；13、泄压区域；14、盖板；15、壳体件；20、底板。
具体实施方式
17.下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。
18.在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
19.除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
20.进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
21.本实用新型的一个实施例提供了一种电池壳体，请参考图1和图2，电池壳体包括外壳10，外壳10上设置有凹槽11，凹槽11包括底壁111和侧壁112，底壁111上设置有刻痕12，以在外壳10上形成有泄压区域13，侧壁112与刻痕12之间的距离l，0.5mm≤l≤5mm。
22.本实用新型一个实施例的电池壳体包括外壳10，通过在外壳10上设置有凹槽11，而凹槽11内形成有泄压区域13，从而在电池壳体内部压力达到一定高度时，泄压区域13可以及时爆开，由此实现电池的快速泄压，从而来保证电池壳体的安全使用性能。而凹槽11包括底壁111和侧壁112，底壁111上设置有刻痕12，以在外壳10上形成有泄压区域13，通过使
得侧壁112与刻痕12之间的距离l，且0.5mm≤l≤5mm，从而可以有效控制泄压区域13的大小，在保证泄压区域13可靠爆开的基础上，也可以避免泄压区域13影响外壳10的结构强度，并且也可以方便泄压区域13的成型，从而在保证电池壳体安全保护性能的基础上，也可以方便电池壳体的成型。
23.需要说明的是，外壳10上设置有凹槽11，凹槽11包括底壁111和侧壁112，底壁111上设置有刻痕12，以在外壳10上形成有泄压区域13，即泄压区域13与外壳10是一体成型式结构，不仅成型工艺简单，可以减少电池壳体的成型工艺，且可以保证泄压区域13与外壳10之间的连接强度。
24.外壳10的至少部分可以与泄压区域13为一体成型式结构，例如，外壳10可以包括盖板14和壳体件15，而盖板14和壳体件15为一体成型式结构，此时，外壳10的全部可以与泄压区域13为一体成型式结构；或者，盖板14和壳体件15为分体式结构，外壳10的一部分可以与泄压区域13为一体成型式结构。
25.泄压区域13成型于凹槽11内，凹槽11可以形成对泄压区域13的保护，进而提高了泄压区域13的安全使用性能。
26.结合图2所示，凹槽11包括底壁111和侧壁112，底壁111上设置有刻痕12，即底壁111上可以具有结构强度相对较小的部分，从而在电池壳体内部压力达到一定高度时，刻痕12可以爆开，由此使得泄压区域13的至少部分脱离外壳10，从而实现对电池壳体内部气体的释放。
27.刻痕12可以采用材料去除方式形成，例如，刻痕12可以采用激光刻蚀形成；或者，刻痕12可以采用传统机械加工的方式形成，如铣削工艺；或者，刻痕12可以采用冲压方形形成；对于刻痕12的成型方式此处不作限定，可以根据实际需求进行选择。刻痕12的纵向截面形式可以是矩形、三角形、梯形、或者u形等结构，此处不作限定。
28.结合图2所示，侧壁112与刻痕12之间的距离表示为l，0.5mm≤l≤5mm，即侧壁112与刻痕12之间的尺寸不能太大，太大意味着凹槽11的面积可能会过大，可能造成外壳10强度不足，容易发生变形，进而拉扯泄压区域13，可能会造成泄压区域13变形，影响泄压区域13的开启压力。侧壁112与刻痕12之间的尺寸不能太小，太小的话刻痕12与侧壁112太近容易造成应力集中，影响到外壳10的结构强度，且在形成刻痕12的过程中，用于形成刻痕12的机器无法进入，会影响到加工效率。本实施例中，使得侧壁112与刻痕12之间的距离值控制在0.5mm至5mm的范围内，可以有效控制上述问题。
29.在一个实施例中，1mm≤l≤4mm，即侧壁112与刻痕12之间的距离范围为1mm-4mm，不仅可以有效控制侧壁112与刻痕12之间的距离，方便刻痕12的成型，提高电池壳体的成型效率，且可以避免影响到外壳10的结构强度，由此来保证泄压区域13的安全保护性能，进而来提高电池壳体的安全使用性能。
30.在一个实施例中，侧壁112与刻痕12之间的距离可以为0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、0.95mm、1mm、1.05mm、1.1mm、1.5mm、1.8mm、1.9mm、2mm、3mm、3.05mm、3.1mm、3.5mm、3.8mm、3.9mm、3.95mm、4mm、4.05mm、4.1mm、4.2mm、4.3mm、4.4mm、4.5mm、4.6mm、4.8mm、4.85mm、4.9mm、4.95mm或者5mm等等。
31.在一个实施例中，如图2所示，凹槽11设置于外壳10的外侧，即凹槽11的开口朝向电池壳体的外侧，从而可以使得泄压区域13位于凹槽11内，泄压区域13可以不凸出凹槽11
设置，由此实现对泄压区域13的可靠保护，避免泄压区域13受到其他部件的碰撞，例如，可以避免电池在进行成组时，线束组件对泄压区域13造成碰撞，并且也可以避免外部部件与泄压区域13接触时，影响泄压区域13的爆开，一定程度上可以保证泄压区域13的安全保护性能。
32.外壳10的外侧形成有凹槽11，外壳10可以形成凹槽11的壁面，进而可以保证外部部件与泄压区域13接触的几率降低，从而提高电池的安全使用性能。外壳10可以为金属结构，例如，外壳10可以为钢壳，或者，外壳10可以为铝壳，或者，外壳10可以为金属复合结构。
33.在一个实施例中，凹槽11设置于外壳10的内侧，即凹槽11的开口朝向电池壳体的内侧，不仅保证凹槽11形成对泄压区域13的可靠保护，且凹槽11可以作为气体存储空间使用，在电池运行过程中，气体可以集聚于凹槽11内，在电池壳体内部压力达到一定高度后，泄压区域13可以及时爆开，由此及时释放电池壳体内部的气体，从而提高泄压区域13的泄压保护作用，由此来保证电池的安全使用性能。
34.在一个实施例中，刻痕12为周向封闭式结构，即形成的刻痕12可以首尾相接，不仅可以保证泄压区域13能够由刻痕12处及时爆开，也可以保证泄压区域13爆开时，气体能够快速进行排放，从而来提高电池的安全使用性能。
35.在一个实施例中，刻痕12围成圆形或椭圆形，从而可以保证泄压区域13的结构强度，并且也可以保证泄压区域13能够可靠爆开，由此提高电池的安全使用性能。
36.需要说明的是，泄压区域13可以由刻痕12进行爆开，此时，刻痕12可以是局部爆开的，或者，刻痕12可以是整体爆开的，此处不作限定；在某些实施例中，不排除泄压区域13可以由泄压区域13的中间部分爆开。
37.在一个实施例中，刻痕12可以为周向非封闭式结构，从而可以在泄压区域13爆开的过程中，降低泄压区域13整体脱离的风险，以此提高电池的安全使用性能。
38.底壁111上设置有刻痕12，刻痕12为周向非封闭式结构，而与刻痕12的两个端部相连接的位置处可以具有导向部，即导向部和刻痕12整体可以类似一个周向封闭式结构，导向部可以是在刻痕12爆开过程中，起到导向翻转的结构，导向部可以是凸起，导向部也可以是凹陷等等，此处不作限定。
39.在一个实施例中，刻痕12的深度不大于凹槽11的深度，不仅可以使得凹槽11实现对泄压区域13的可靠保护，并且可以有效控制泄压区域13爆开时的压力，从而来提高电池的安全使用性能。
40.在一个实施例中，凹槽11的深度为0.5mm-2.5mm，不仅可以避免外部部件形成对泄压区域13的损伤，并且可以方便控制泄压区域13的爆开压力，由此来提高电池的安全使用性能，并且可以避免泄压区域13误爆开。
41.凹槽11的深度可以为0.5mm、0.55mm、0.6mm、、0.7mm、0.8mm、0.9mm、0.95mm、1mm、1.05mm、1.1mm、1.5mm、1.8mm、1.9mm、2mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.45mm或者2.5mm等等。
42.在一个实施例中，如图1所示，外壳10包括相连接的盖板14和壳体件15，凹槽11设置于盖板14，不仅结构简单，且可以方便泄压区域13的设置，进而可以提高电池壳体的成型效率，并且也可以方便后续电池壳体内部电芯的安装。
43.盖板14和壳体件15可以是分体成型的结构，或者，盖板14和壳体件15可以是一体
成型的结构。
44.盖板14可以是一个，即一个盖板14可以封闭一个壳体件15的开口；或者，盖板14可以是两个，两个盖板14可以分别封闭一个壳体件15的相对的两个开口。
45.需要说明的是，盖板14上还可以设置有用于与电芯相连接的极柱组件，盖板14上还可以设置有用于注液的注液孔等结构，此处不作限定。
46.在某些实施例中，不排除泄压区域13可以设置在壳体件15上，例如，泄压区域13可以设置在壳体件15的端部，或者，泄压区域13可以设置在壳体件15的侧部。
47.本实用新型的一个实施例还提供了一种电池，包括上述的电池壳体。
48.本实用新型一个实施例的电池的电池壳体包括外壳10，通过在外壳10上设置有凹槽11，而凹槽11内形成有泄压区域13，从而在电池壳体内部压力达到一定高度时，泄压区域13可以及时爆开，由此实现电池的快速泄压，从而来保证电池壳体的安全使用性能。而凹槽11包括底壁111和侧壁112，底壁111上设置有刻痕12，以在外壳10上形成有泄压区域13，通过使得侧壁112与刻痕12之间的距离l，且0.5mm≤l≤5mm，从而可以有效控制泄压区域13的大小，在保证泄压区域13可靠爆开的基础上，也可以避免泄压区域13影响外壳10的结构强度，并且也可以方便泄压区域13的成型，从而在保证电池壳体安全保护性能的基础上，也可以方便电池的成型。
49.需要说明的是，电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一极片、分隔物以及第二极片。当第一极片为正极片时，第二极片为负极片。其中，第一极片和第二极片的极性可以互换。第一极片和第二极片涂布活性物质。
50.在一个实施例中，电池可以为方形电池，即电池可以为四棱柱型电池，四棱柱型电池主要是指外形为棱柱形状，但不严格限定棱柱每条边是否一定为严格意义的直线，边与边之间的拐角不一定为直角，可以为圆弧过渡。
51.电池可以为叠片式电池，不仅成组方便，且可以加工得到长度较长的电池。具体的，电芯为叠片式电芯，电芯具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片，从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。
52.或者，电池可以为卷绕式电池，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。
53.在一个实施例中，电池可以为圆柱电池，或者，电池可以为六棱柱型电池。电池可以为卷绕式电池，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。
54.本实用新型的一个实施例还提供了一种电池组，包括上述的电池。
55.本实用新型一个实施例的电池组包括电池，电池壳体包括外壳10，通过在外壳10上设置有凹槽11，而凹槽11内形成有泄压区域13，从而在电池壳体内部压力达到一定高度时，泄压区域13可以及时爆开，由此实现电池的快速泄压，从而来保证电池壳体的安全使用性能。而凹槽11包括底壁111和侧壁112，底壁111上设置有刻痕12，以在外壳10上形成有泄压区域13，通过使得侧壁112与刻痕12之间的距离l，且0.5mm≤l≤5mm，从而可以有效控制泄压区域13的大小，在保证泄压区域13可靠爆开的基础上，也可以避免泄压区域13影响外
壳10的结构强度，并且也可以方便泄压区域13的成型，从而在保证电池壳体安全保护性能的基础上，也可以方便电池的成型。
56.在一个实施例中，电池组为电池模组或电池包。
57.电池模组包括多个电池，电池可以是方形电池，电池模组还可以包括端板和侧板，端板和侧板用于固定多个电池。电池可以是圆柱电池，电池模组还可以包括托架，电池可以固定于托架上。
58.电池包包括多个电池和电池箱体，电池箱体用于固定多个电池。
59.需要说明的是，电池包包括电池，电池可以为多个，多个电池设置于电池箱体内。其中，多个电池可以形成电池模组后安装于电池箱体内。或者，多个电池可以直接设置在电池箱体内，即无需对多个电池进行成组，利用电池箱体对多个电池进行固定。
60.电池壳体的泄压区域13可以是朝向电池箱体的顶部设置，或者，电池壳体的泄压区域13可以是朝向电池箱体的底部设置，此处不作限定。
61.在一个实施例中，如图3所示，电池组还包括底板20，电池设置于底板20上，且电池的泄压区域13朝向底板20设置，即电池的泄压区域13可以是底出设置的，从而在电池发生热失控时，泄压区域13被破坏，从而使得电池内部气体喷出，此时，喷出的气体可以直接喷向底板20，而在气体流动到顶部时，不论是热量还是压力都会一定程度地减小，此时，气体对于顶部造成的损伤就会变小，而顶部可以是朝向车辆的乘员舱设置的，此时，可以避免由泄压区域13喷出的气体直接喷向乘员舱，以此提高车辆的安全性能。
62.电池组可以使用于车辆中，此时，电池组可以包括电池箱体，而底板20可以是箱体的底部结构，例如，底板20可以是电池箱体的冷却板，或者，底板20可以是电池箱体的底板，或者，底板20可以是电池箱体的托架，此处不作限定，重点在于突出泄压区域13是底出的。
63.而在电池的泄压区域13朝向底板20设置时，凹槽11的设置可以避免底板20对泄压区域13造成损伤，并且，通过控制侧壁112与刻痕12之间的距离，即侧壁112与刻痕12之间的距离不会因为过大而使得电池壳体被压损，侧壁112与刻痕12之间的距离不会因为过小而影响到气体的释放，一定程度上可以提高电池组的安全使用性能。
64.图3仅是示意性的给出了泄压区域13与底板20之间的位置关系，并不对特定的结构做出限定。
65.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
66.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

技术特征：
1.一种电池壳体，其特征在于，包括外壳(10)，所述外壳(10)上设置有凹槽(11)，所述凹槽(11)包括底壁(111)和侧壁(112)，所述底壁(111)上设置有刻痕(12)，以在所述外壳(10)上形成有泄压区域(13)，所述侧壁(112)与所述刻痕(12)之间的距离l，0.5mm≤l≤5mm。2.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，1mm≤l≤4mm。3.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述凹槽(11)设置于所述外壳(10)的外侧。4.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述凹槽(11)设置于所述外壳(10)的内侧。5.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述刻痕(12)为周向非封闭式结构。6.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述刻痕(12)的深度不大于所述凹槽(11)的深度。7.根据权利要求1至6中任一项所述的电池壳体，其特征在于，所述凹槽(11)的深度为0.5mm-2.5mm。8.根据权利要求1至6中任一项所述的电池壳体，其特征在于，所述外壳(10)包括相连接的盖板(14)和壳体件(15)，所述凹槽(11)设置于所述盖板(14)。9.一种电池，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的电池壳体。10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池为四棱柱型电池。11.一种电池组，其特征在于，包括权利要求9或10所述的电池。12.根据权利要求11所述的电池组，其特征在于，所述电池组还包括底板(20)，所述电池设置于所述底板(20)上，且所述电池的泄压区域(13)朝向所述底板(20)设置。

技术总结
本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种电池壳体、电池及电池组。电池壳体包括外壳，外壳上设置有凹槽，凹槽包括底壁和侧壁，底壁上设置有刻痕，以在外壳上形成有泄压区域，侧壁与刻痕之间的距离L，0.5mm≤L≤5mm，从而可以有效控制泄压区域的大小，在保证泄压区域可靠爆开的基础上，也可以避免泄压区域影响外壳的结构强度，并且也可以方便泄压区域的成型，从而在保证电池壳体安全保护性能的基础上，也可以方便电池壳体的成型。以方便电池壳体的成型。以方便电池壳体的成型。


技术研发人员：李慧珍 赵幸一
受保护的技术使用者：中创新航科技股份有限公司
技术研发日：2023.02.21
技术公布日：2023/7/28