电池壳的制作方法

1.本技术涉及电池包装技术领域，更具体地，涉及一种电池壳。


背景技术：

2.随着新能源技术的不断进步，电池行业力求开发高能量密度的电池，减轻电池重量，降低电池成本是当前新能源电池发展中的重中之重。
3.然而，目前现有的电池壳的侧壁主要是由板体围合形成的矩形框架结构，极芯的极耳可以与其中一个板体焊接相连，如此会使电池壳内部需要预留容纳极耳的空间，导致电池壳的整体容纳空间减小，电池储能低。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种电池壳的新技术方案。
5.根据本技术的目的，提供了一种电池壳，包括：第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板，所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板和所述第四侧板依次连接，其中，所述第一侧板与所述第三侧板相对设置，且所述第一侧板的长度小于所述第三侧板的长度，所述第二侧板与所述第四侧板相对设置，且所述第四侧板的长度小于所述第二侧板的长度；适于安装电池极耳的连接板，所述连接板设于所述第一侧板与所述第四侧板之间，且与所述第一侧板和所述第四侧板连接，所述连接板的长度小于所述第二侧板和所述第三侧板的长度；支撑板，所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板、所述第四侧板和所述连接板位于所述支撑板的同一侧，且与所述支撑板配合限定出容纳腔。
6.可选地，所述第一侧板与所述第三侧板互相平行，所述第二侧板与所述第四侧板互相平行，所述第一侧板与所述第二侧板互相垂直，所述第三侧板与所述第四侧板互相垂直，连接板的长度小于第一侧板和第四侧板的长度。
7.可选地，所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板、所述第四侧板和所述连接板的厚度相同。
8.可选地，所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板、所述第四侧板和所述连接板的厚度范围在0.03mm～0.15mm。
9.可选地，所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板、所述第四侧板和所述连接板一体成型。
10.可选地，所述连接板与所述第四侧板之间形成的夹角角度为α，并且120
°
≤α≤160
°
。
11.可选地，所述第一侧板或所述第四侧板上设有与所述容纳腔连通的注液孔，所述注液孔为从所述第一侧板或所述第四侧板的外表面向内凹陷的沉孔。
12.可选地，所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板、所述第四侧板和所述连接板的一侧边缘与所述支撑板连接，另一侧边缘分别设有向外折弯的翻边。
13.可选地，电池壳还包括：上壳体，所述上壳体的形状与所述容纳腔的形状相对应，
所述上壳体与所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板、所述第四侧板和所述连接板连接以封闭所述容纳腔。
14.可选地，所述上壳体、所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板、所述第四侧板和所述连接板分别为金属件，所述上壳体与所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板、所述第四侧板和所述连接板焊接
15.根据本公开的一个实施例，通过将连接板、第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板连接围合形成电池壳的五个侧壁，连接板设于第一侧板和第四侧板之间，并且将用于安装电池极耳的连接板的长度设置为小于第二板体和第四板体的长度，从而减小安装极耳所占用的空间，有利于增大容纳腔的容积，最终可以确保电池壳的内部空间得到充分利用。
16.通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
17.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。
18.图1是根据本技术实施例的电池壳的结构示意图；
19.图2是根据本技术实施例的电池壳的截面图；
20.图3是现有技术的电池壳的截面图；
21.图4是根据本技术实施例的电池的爆炸图；
22.图5是根据本技术实施例的电池壳的局部结构示意图。
23.附图标记
24.电池壳100；
25.第一侧板10；第二侧板20；第三侧板30；第四侧板40；
26.连接板50；支撑板60；容纳腔70；
27.注液孔80；密封钉81；上壳体90；
28.极芯200；极耳201；隔圈300；
29.第一板体间隙1；第二板体间隙2；第三板体间隙3；第四板体间隙4；
30.底板5；腔室6。
具体实施方式
31.现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。
32.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
33.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
34.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
36.下面结合附图对根据本技术实施例的电池壳100进行详细说明。
37.如图1至图5所示，根据本技术实施例的电池壳100，包括：第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40、适于安装电池极耳201的连接板50和支撑板60。
38.具体而言，第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30和第四侧板40依次连接，其中，第一侧板10与第三侧板30相对设置，且第一侧板10的长度小于第三侧板30的长度，第二侧板20与第四侧板40相对设置，且第四侧板40的长度小于第二侧板20的长度，连接板50设于第一侧板10与第四侧板40之间，且与第一侧板10和第四侧板40连接，连接板50的长度小于第一侧板10和第四侧板40的长度，第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50位于支撑板60的同一侧，且与支撑板60配合限定出容纳腔70。
39.换言之，根据本技术实施例的电池壳100主要由依次连接的第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30和第四侧板40，设于第一侧板10与第四侧板40之间，且与第一侧板10和第四侧板40连接的连接板50以及能够与第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50配合限定出容纳腔70的支撑板60组成。其中，电池的极耳201能够与连接板50焊接相连。
40.具体地，第一侧板10的第一端可以与第二侧板20的第一端连接，第二侧板20的第二端可以与第三侧板30的第一端连接，第三侧板30的第二端可以与第四侧板40的第一端连接，第四侧板40的第二端与第一侧板10的第二端通过连接板50相连。其中，第一侧板10与第三侧板30相对设置，第二侧板20与第四侧板40相对设置。也就是说，第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50可以依次首尾相连，围合形成电池壳100的侧壁。
41.例如，当第一侧板10和第三侧板30的延伸方向为左右方向，第二侧板20和第四侧板40的延伸方向为前后方向时，第二侧板20的前后两端能够分别与第三侧板30的右端和第一侧板10的右端相连，第三侧板30的左端能够与第四侧板40的前端相连，连接板50的两端能够分别与第一侧板10的左端和第四侧板40的后端相连。
42.此外，第一侧板10的长度小于第三侧板30的长度，且第四侧板40的长度小于第二侧板20的长度，连接板50的长度小于第二侧板20和第三侧板30的长度。也就是说，连接板50的长度小于第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30和第四侧板40四个板体中较长的两个板体。另外，连接板50、第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30和第四侧板40的高度可以相同，从而便于板体端部的装配，提升电池壳100的密封性和稳定性。
43.进一步地，第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50可以位于支撑板60的同一侧，且与支撑板60配合限定出容纳腔70。支撑板60的形状可以与第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50围合形成的形状相同，从而实现较好的支撑性和密封性。
44.电池壳100在使用时，可以将极芯200放入容纳腔70内，并且在容纳腔70内注入电解液。具体地，连接板50、第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30和第四侧板40可以为电池壳100的五个侧壁，支撑板60主要起到密封和支撑的作用。极芯200可以放置在容纳腔70内，并且极芯的极耳201可以与连接板50的位置相对应。
45.考虑到极芯200与电池壳100的装配问题，极芯200设置极耳201的一侧与电池壳
100的之间会形成有便于极耳201装配的空间。其中，由于连接板50与极芯200之间的空间大于电池壳100的其他多个板体(除支撑板60之外)与极芯200的外壁面之间的至少一部分空间，因此需要缩短连接板50的长度，从而进一步降低装配极耳201所需空间。其中需要说明的是，在本技术中，不同空间之间进行大小比较，是指形成一个空间的两个面之间的最短直线距离，与形成另一个空间的两个面之间的最短直线距离之间进行大小比较。
46.由此，根据本技术实施例的电池壳100，通过将连接板50、第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30和第四侧板40连接围合形成电池壳100的五个侧壁，连接板50设于第一侧板10和第四侧板40之间，并且将用于安装电池极耳的连接板50的长度设置为小于第二侧板20和第三侧板30，从而减小安装极耳所占用的空间，有利于增大容纳腔70的容积，最终可以确保电池壳100的内部空间得到充分利用。
47.根据本技术的一个实施例，如图1所示，第一侧板10与第三侧板30互相平行，第二侧板20与第四侧板40互相平行，第一侧板10与第二侧板20互相垂直，第三侧板30与第四侧板40互相垂直，连接板50的长度小于第一侧板和第四侧板的长度。
48.也就是说，当第一侧板10的延伸方向与第三侧板30的延伸方向相同，第二侧板20与第四侧板40的延伸方向相同，第一侧板10与第二侧板20互相垂直设置，第三侧板30与第四侧板40也互相垂直设置时，不仅第一侧板10与第二侧板20之间的夹角为直角，第三侧板30与第四侧板40之间的夹角为直角，而且第二侧板20与第三侧板30之间的夹角也为直角。而第一侧板10与连接板50之间的夹角为钝角，第四侧板40与连接板50之间的夹角也为钝角。
49.此外，由于第一侧板10的长度小于第三侧板30的长度，第四侧板40的长度小于第二侧板20的长度，而连接板50的长度小于第一侧板10和第四侧板40的长度，从而使得连接板50的长度为五个板体中最小的长度，可以进一步减小安装极耳201的空间，增大容纳腔80的内部可以用于容纳极芯200的空间。
50.通过将第一侧板10与第三侧板30互相平行，第二侧板20与第四侧板40互相平行，第一侧板10与第二侧板20垂直连接，第三侧板30与第四侧板40互相垂直连接，不仅使得电池壳100外观更紧凑工整，外形更加规整美观，而且还有利于连接板50、第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30和第四侧板40之间的拼接，使得装配组装更方便。
51.在本技术的一些具体实施方式中，如图1所示，第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50的厚度相同。也就是说，电池壳100的壁厚一致，不同的侧板厚度均相同。通过将第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50的厚度设置为相同时，有利于使电池壳100整体结构受力均匀，第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50在抵抗外部的力量时可以保持同样的可靠性能。
52.根据本技术的一个实施例，第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50的厚度范围在0.03mm～0.15mm。也就是说，第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50的厚度可以为0.03mm、0.05mm、0.08mm、0.1mm、0.12mm或者0.15mm等，在此不作具体限定。当第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50的厚度在此范围内时，不仅可以提升板体自身抗击外力的强度，还能减轻重量，避免板体过厚造成制备材料的浪费。
53.在本技术的一些具体实施方式中，第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧
板40和连接板50一体成型。通过将电池壳100的侧壁设置为一体成型结构，不仅有利于后续与支撑板60的组装，而且还能节省开模用料，降低生产成本，从而实现大批量生产。
54.根据本技术的一个实施例，如图2所示，连接板50与第四侧板40之间形成的夹角角度为α，并且120
°
≤α≤160
°
。也就是说，当120
°
≤α≤160
°
时，电池壳100内部空间可以得到更充分地利用。其中α可以为120
°
、135
°
、145
°
、155
°
或160
°
等，α度数的具体数值可以根据实际情况进行确定。
55.下面结合具体实施方式，对电池壳100的空间利用率进行进一步地描述。如图3所示，图3为现有技术中极芯与电池壳的装配间隙的截面图，图中s1为极芯占用的空间的截面面积。
56.现有技术中电池壳包括：第一板体、第二板体、第三板体、第四板体和底板5，四个板体与底板5围合形成腔室6。此外，图中阴影区域为板体与极芯的间隙，其中第一板体间隙1、第二板体间隙2、第三板体间隙3和第四板体间隙4分别为第一板体、第二板体、第三板体、第四板体与电池芯的间隙。其中，电池芯的极耳位于第三板体与极芯之间，由于需要预留安装极耳的空间，因此第三板体与极芯的间隙的宽度d0大于其余板体与极芯的间隙的宽度d1，第三板体与电池芯的间隙占据的体积较多，使得腔室6剩余的容纳电池芯的体积较小。
57.图2所示为本技术的电池壳100的截面图，其中极芯占用的空间的截面面积为s2，图中阴影区域为第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50与极芯200的间隙。
58.s1＝(w1-2*d1)*(h1-d0-d1)
59.s2＝(w2-2*d1)*(h2-2*d1)-0.5ab
60.a＝d0/cos(π-α) xsin(π-α)-2d1
61.b＝d0/sin(π-α) xcos(π-α)-2d1/tan(π-α)
62.其中，w1为现有电池壳的宽度；h1为现有电池壳的长度；w2为第一侧板10的长度；h2为第二侧板20的长度；d0为极耳安装空间的宽度；d1为极芯与电池壳100侧壁(除连接板50之外)间隙的宽度；x为连接板50的长度。
63.当w1＝w2，h1＝h2时，令s1《s2，使本技术的电池壳100的容纳腔70的空间大于现有电池壳的容纳空间，从而可以计算出α的合理范围。
64.在本技术的一些具体实施方式中，如图1、图4和图5所示，第一侧板10或第四侧板40上设有与容纳腔70连通的注液孔80，注液孔80为从第一侧板10或第四侧板40的外表面向内凹陷的沉孔。也就是说，注液孔80可以设于第一侧板10上，注液孔80也可以设于第四侧板40上。注液孔80能够与安装腔连通，电解液能够通过注液孔80输入至安装腔内。其中，注液孔80的大小和形状在此不作限定。并且注液孔80的具体的开设位置，可以根据实际的生产需求进行选择。另外，通过将注液孔80设置为沉孔，有利于电解液从电池壳100的外部注入安装腔内，并且可以便于注液孔80与密封钉81配合的更紧密，避免电解液从注液孔80处泄露。此外，沉孔的设置可以保证整体结构的完整性，避免注液孔80位置高于板体所处平面，保证电池壳100外观的平整度。
65.根据本技术的一个实施例，如图1所示，第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50的一侧边缘与支撑板60连接，另一侧边缘分别设有向外折弯的翻边。需要说明的是，翻边的弯折方向为向容纳腔70的外部翻折。通过在第一侧板10、第二侧板
20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50的同一侧边缘设置向外折弯的翻边，有利于后续与其他板体的密封装配，从而可以有效防止外界水汽从边缘进入电池壳100内部。此外，翻边的宽度可以大于第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50的厚度，翻边的具体宽度在此不作限定。
66.在本技术的一些具体实施方式中，如图4所示，电池壳100还包括：上壳体90，上壳体90的形状与容纳腔70的形状相对应，上壳体90与第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50连接以封闭容纳腔70。也就是说，上壳体90可以为也可以为五边型结构，并且短边可以与连接板50的位置相对应，上壳体90可以与支撑板60平行相对设置。通过将上壳体90的形状设置为与安装腔的形状相对应，从而可以保证上壳体90能够更好地密封安装腔。可选地，上壳体90的厚度为0.030mm～0.15mm，且包括端点值。此外，上壳体90厚度可以大于支撑板60的厚度。
67.根据本技术的一个实施例，上壳体90、第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50分别为金属件，上壳体90与第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50焊接。例如，上壳体90、第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50可以由不锈钢或者其他合金材料制备，从而可以提高电池壳100的延展性和较强的硬度。此外，上壳体90与第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50可以通过焊接工艺相连，进而增大上壳体90与第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40和连接板50连接强度，提升电池壳100的封装强度。
68.可选地，如图5所示，隔圈300可以设于极芯200与连接板50之间。通过将隔圈300设于避开注液孔50的位置，有利于后续的注液。
69.总而言之，根据本技术实施例的电池壳100，通过将第一侧板10、第二侧板20、第三侧板30、第四侧板40、适于安装电池极耳的连接板50和支撑板60相结合，并且通过减小极耳安装空间从而更好地提升空间利用率，进而提升电池壳100的空间利用率。
70.根据本技术实施例的电池壳的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
71.虽然已经通过例子对本技术的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本技术的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本技术的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本技术的范围由所附权利要求来限定。