电池壳体及电池

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池壳体及电池。

背景技术

锂离子动力电池一般包括极组、盖板和壳体；壳体为极组提供容纳空间，盖板与壳体通过焊接配合形成封闭空间，进而形成完整的电池结构。

在刀片锂离子电池中，壳体通常采用高频焊接或者激光焊接工艺成型，壳体两侧为开口结构，以便于与盖板焊接配合。为了避免焊缝刮伤极组，一般会在壳体内部安装侧板，以支撑极组。然而侧板的设置使得电池的制造成本上升，同时极组产生的气体不易排除，电池发生热失控的风险较大。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种电池壳体及电池，以解决现有的电池制造成本升高以及电池发生热失控的风险较大的问题。

根据本申请的一方面提供一种电池壳体，所述电池壳体包括壳本体、焊接构件和强化构件，所述壳本体的两端通过所述焊接构件连接，所述壳本体围设出容纳空间，所述强化构件与所述焊接构件位于所述壳本体在第一方向上的同一侧，所述强化构件自所述壳本体的内侧壁沿所述第一方向朝向所述容纳空间的内部凸出；

所述强化构件在所述第一方向上的尺寸与所述壳体的厚度的比为0.40-3.33。

优选地，所述强化构件在所述第一方向上的尺寸为0.2mm-1mm。

优选地，所述强化构件的数量为两个，两个所述强化构件分别位于所述焊接构件在第二方向上的两侧，所述第二方向与所述第一方向垂直。

优选地，所述壳本体在所述第二方向上的尺寸与所述强化构件在所述第二方向上的尺寸和的比为4.00-8.00。

优选地，所述强化构件在所述第二方向上的尺寸和为3mm-8mm。

优选地，所述焊接构件包括主体部、第一焊接部和第二焊接部，所述壳本体的两端分别与所述主体部的两端连接，所述第一焊接部和所述第二焊接部分别自所述主体部朝向所述容纳空间的内部和外部凸出，所述第一焊接部相对所述壳本体凸出的尺寸小于所述强化构件相对所述壳本体凸出的尺寸。

优选地，所述第一焊接部相对所述壳本体凸出的尺寸为0-0.15mm，和/或，所述第二焊接部相对所述壳本体凸出的尺寸为0-0.5mm。

优选地，所述第一焊接部在所述第二方向上的尺寸为0.5mm-1mm，和/或，所述第二焊接部在所述第二方向上的尺寸为0.5mm-1mm。

优选地，所述壳本体在所述第一方向上的尺寸为80mm-150mm，和/或，所述壳本体在所述第二方向上的尺寸为12mm-20mm，和/或，所述壳本体在第三方向上的尺寸为400mm-1000mm，所述第三方向分别与所述第一方向和第二方向垂直。

根据本申请的另一方面提供一种电池，所述电池包括上述的电池壳体。

在本申请的电池壳体中，强化构件与焊接构件位于壳本体的同一侧，强化构件自壳本体的内侧壁沿第一方向朝向容纳空间的一侧朝向容纳空间的内部凸出，强化构件在第一方向上的尺寸与壳体的厚度的比为0.40-3.33，这使得强化构件具有足够的强度以支撑极组，进而避免极组被刮伤。如此，无需额外设置侧板，降低了电池的制造成本。同时，壳本体的除了设置强化构件的部分与极组之间形成缝隙，这使得极组产生的气体可以经此缝隙排出，降低了电池出现热失控的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出本发明的实施例的电池壳体的立体结构示意图；

图2示出本发明的实施例的电池壳体的剖面图；

图3示出图2中A部分的放大图；

图4示出电池的爆炸图。

图标：100-壳体；110-壳本体；120-焊接构件；121-第一焊接部；122-第二焊接部；123-主体部；130-强化构件；140-第一排气通道；150-第二排气通道；160-第三排气通道；170-第四排气通道；200-盖板；300-极组；L1-第一方向；L2-第二方向；L3-第三方向。

具体实施方式

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作的顺序仅仅是示例，其并不限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。

这里所描述的特征可以以不同的形式实施，并且不应被解释为局限于这里所描述的示例。更确切地说，已经提供了这里所描述的示例仅用于示出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的实现这里描述的方法、设备和/或系统的诸多可行方式中的一些方式。

在整个说明书中，当元件(诸如，层、区域或基板)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件、“直接结合到”另一元件、“直接在”另一元件“之上”或“直接覆盖”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。

如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。

尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各个构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语所限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分相区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分也可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。

为了易于描述，在这里可使用诸如“在……之上”、“上部”、“在……之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件位于“之上”或“上部”的元件随后将相对于另一元件位于“之下”或“下部”。因此，术语“在……之上”根据装置的空间方位而包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。所述装置还可以以其他方式定位(例如，旋转90度或处于其他方位)，并将对在这里使用的空间关系术语做出相应的解释。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。

这里所描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能的。

以下将结合图1至图4对本发明的电池壳体100及电池进行描述，在图1至图4中，第一方向L1为电池的宽度方向，第二方向L2为电池的厚度方向，第三方向L3电池的长度方向，第一方向L1、第二方向L2和第三方向L3两两垂直。

根据本申请的一方面通过一种电池壳体，如图1、图2和图3所示，电池壳体100包括壳本体110、焊接构件120和强化构件130，壳本体110的两端通过焊接构件120连接，壳本体110围设出容纳空间，强化构件130与焊接构件120位于壳本体110在第一方向L1上的同一侧，强化构件130自壳本体110内侧壁朝向容纳空间的内部凸出；强化构件130自壳体100的凸出的尺寸与壳体100的厚度的比为0.40-3.33。

在本申请的电池壳体100中，强化构件130与焊接构件120位于壳本体110在第一方向L1上的同一侧，强化构件130自壳本体110的内侧壁沿第一方向L1朝向容纳空间的内部凸出。强化构件130在第一方向L1上的尺寸与壳体100的厚度的比为0.40-3.33，这使得强化构件130具有足够的强度以支撑极组300，进而避免极组300被刮伤。如此，无需额外设置侧板，降低了电池的制造成本。同时，壳本体110的除了设置强化构件130的部分与极组300之间形成缝隙，这使得极组300产生的气体可以经此缝隙排出，降低了电池出现热失控的风险。

可选地，壳本体110可以为板件弯折而成，弯折后板件的与折痕平行的彼此靠近的两端通过高频焊接或者激光焊接连接在一起，进而形成管状结构，焊缝所在处形成为上述的焊接构件120。壳本体110围设出两个相对的开口，下述的盖板200盖设在开口上，以将极组300封闭在壳本体110围设出的容纳空间内。

进一步地，壳本体110为等厚度结构，壳本体110的厚度可以为0.30mm-0.50mm，优选地，壳本体110的厚度为0.35mm。

在本申请的实施例中，如图3所示，焊接构件120包括主体部123、第一焊接部121和第二焊接部122，主体部123、第一焊接部121和第二焊接部122均呈长方体状。壳本体110的两端分别与主体部123的两端连接，第一焊接部121自主体部123朝向容纳空间的内部凸出，第二焊接部122自主体部123朝向容纳空间的外部凸出，第一焊接部121相对壳本体110凸出的尺寸小于强化构件130相对壳本体110凸出的尺寸。第一焊接部121和第二焊接部122分别朝向容纳空间的内部和外部凸出，这使得整个焊接构件120的厚度大于壳本体110的厚度，增加了焊接构件120所在处的结构强度，进而降低了电池壳体100在焊接构件120所在处发生破裂的风险，提升了电池的使用寿命。同时，第一焊接部121相对壳本体110凸出的尺寸小于强化构件130相对壳本体110凸出的尺寸，能够避免第一焊接部121划伤极组300，提升了电池的使用寿命。

可选地，第一焊接部121相对壳本体110凸出的尺寸为0-0.15mm，第二焊接部122相对壳本体110凸出的尺寸为0-0.5mm。换而言之，第一焊接部121在第一方向L1上的尺寸为0-0.15mm，例如，第一焊接部121在第一方向L1上的尺寸为0.03mm、0.05mm、0.06mm、0.09mm、0.1mm、0.13mm或者0.15mm等，具有上述尺寸的第一焊接部121能够避免第一焊接部121与极组300发生干涉，进而避免极组300发生损伤，从而提升了电池的使用寿命；第二焊接部122在第一方向L1上的尺寸为0-0.5mm，例如，第二焊接部122在第一方向L1上的尺寸为0.05mm、0.1mm、0.13mm、0.19mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.45mm或者0.5mm，具有上述尺寸的第二焊接部122能够提升焊接构件120的结构强度，同时能够避免第二焊接部122与外部其他结构的干涉问题。

在本申请的实施例中，强化构件130的数量为两个，两个强化构件130分别位于焊接构件120在第二方向L2上的两侧。两个强化构件130能够支撑极组300，并且使得电池壳体100与极组300之间能够形成第一排气通道140、第二排气通道150、第三排气通道160和第四排气通道170，如此，能够使得电池壳体100内部的极组300产生的气体可以经第一排气通道140、第二排气通道150、第三排气通道160和第四排气通道170顺畅地排出，进而降低电池热失控的风险，提升了电池的运行安全性。

可选地，强化构件130在第一方向L1上的尺寸h为0.2mm-1mm，例如，强化构件130在第一方向L1上的尺寸h为0.2mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.44mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或者1mm，如此，能够保证强化构件130的结构强度，进而保证强化构件130对极组的支撑力，从而避免焊接构件120与极组300发生干涉，提升了电池的使用寿命。同时，强化构件130处于上述尺寸，能够保证极组300与壳本体110之间形成的第一排气通道140、第二排气通道150、第三排气通道160和第四排气通道170在第一方向L1上的尺寸，保证了极组300产生的气体能够顺畅地排出，降低了电池热失控的风险，提升了电池的运行安全性。

在本申请的实施例中，壳本体110在第二方向L2上的尺寸与强化构件130在第二方向L2上的尺寸的比为4.00-8.00。如此，焊接构件120在第二方向L2上具有足够的长度，保证了强化构件130对极组300的支撑力，进而避免了焊接构件120与极组300发生干涉，提升了电池的使用寿命。

可选地，如图3所示，强化构件130在第二方向L2上的尺寸I为3mm-8mm，例如，强化构件130在第二方向L2上的尺寸I可以为3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.3mm、6mm、6.7mm、7mm或者8mm。在第二方向L2上的尺寸处于上述范围的强化构件130具有足够的强度，能够保证对极组300的支撑力，进而避免了焊接构件120与极组300发生干涉，提升了电池的使用寿命。

此外，通过设置强化构件130能够提升电池壳体100的强度。为了明确强化构件130对电池壳体100的强度的提升作用，可以对电池壳体100的爆破压力进行测试。具体来说，可以选取5组测试组，每个测试组内的包括一个本申请中的设置强化构件130的电池壳体100以及一个未设置强化构件的电池壳体，5组测试组中的10个电池壳体的尺寸以及厚度相同。在进行测试时，对5组测试组中的电池壳体使用耐压测试仪对电池壳体的开口的四周进行夹紧密封后，充气至一定压力直至壳体爆破，5组测试组的爆破压力如下：

在增加强化构件130后壳体的爆破值进一步提升，电池壳体100的强度增加。

此外，随着强化构件130在第一方向L1上的尺寸h和在第二方向L2上的尺寸I的增加，电池壳体100的强度增加，为了明确强化构件130在第一方向L1上的尺寸h和在第二方向L2上的尺寸I的增加对电池壳体100的强度的提升作用，可以对电池壳体100的爆破压力进行测试。具体来说，可以选取10组测试组，每个测试组内的包括一个本申请中的设置强化构件130的电池壳体100，10组测试组中的10个电池壳体的尺寸以及厚度相同，强化构件130在第一方向L1上的尺寸h和在第二方向L2上的尺寸I不同。10组测试组的爆破压力如下：

随着强化构件130在第一方向L1上的尺寸h和在第二方向L2上的尺寸I的增加，电池壳体100的逐渐增加，当强化构件130在第一方向L1上的尺寸h为0.6mm，在第二方向L2上的尺寸I为6mm后，电池壳体100的爆破压力增加缓慢，继续增加强化构件130在第一方向L1上的尺寸h和在第二方向L2上的尺寸I，电池壳体100的爆破压力接近不变。因此，电池壳体100在第一方向L1上的尺寸h优选为0.6mm，强化构件130在第二方向L2上的尺寸I优选为6mm。

在本申请的实施例中，壳本体110在第一方向L1上的尺寸为80mm-150mm，例如，壳本体110在第一方向L1上的尺寸可以为50mm、85mm、90mm、92mm、100mm、105mm、110mm、120mm、130mm、140mm或者150mm；壳本体110在第二方向L2上的尺寸为12mm-24mm，例如，壳本体110在第二方向L2上的尺寸可以为12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、22mm或者24mm；壳本体110在第三方向L3上的尺寸为400mm-1000mm，例如，壳本体110在第三方向L3上的尺寸可以为400mm、450mm、500mm、570mm、600mm、650mm、700mm、800mm、900mm或者1000mm。

优选地，壳本体110在第一方向L1上的尺寸为120mm，壳本体110在第二方向L2上的尺寸为16mm，壳本体110在第三方向L3上的尺寸为500mm。

需要说明的是，虽然图3中示出了强化构件130的截面呈现为矩形的实施例(此时，强化构件130呈长方体状)，但是，在电池壳体100的实体中，强化构件130的形状不仅限于此，强化构件130可以为任意能够支撑极组300的条状结构，例如，强化构件130的截面可以为三角形、菱形、六边形等形状。

可选地，本申请的电池壳体100可以为刀片电池的壳体，也可以为其他类型的电池的壳体。

在本申请的电池壳体中，强化构件130具有足够的强度以支撑极组300，进而避免极组300被刮伤。如此，无需额外设置侧板，降低了电池的制造成本。同时，壳本体110的除了设置强化构件130的部分与极组300之间形成缝隙，这使得极组300产生的气体可以经此缝隙排出，降低了电池出现热失控的风险。

根据本申请的另一方面提供一种电池，如图4所示，电池包括上述的电池壳体100。

进一步地，如图4所示，电池还包括极组300，极组300可以经电池壳体100形成的开口安装至电池壳体100围设出的容纳空间内。电池壳体100的两个强化构件130能够支撑极组300，使得极组300与焊接构件120之间具有间隙，能够避免极组300被刮伤，同时电池中无需设置侧板，降低了电池的制造成本。同时极组300与壳本体110之间围设出第一排气通道140、第二排气通道150、第三排气通道160和第四排气通道170，使得极组300产生的气体可以经第一排气通道140、第二排气通道150、第三排气通道160和第四排气通道170排出，降低电池热失控的风险。

此外，如图4所示，电池还包括两个盖板200，两个盖板200分别为正极盖板和负极盖板，两个盖板200分别盖设在电池壳体100形成的两侧开口上。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。