电池壳体、单体电池和具有其的电池包的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，更具体地，涉及一种电池壳体、应用该电池壳体的单体电池和应用该单体电池的电池包。


背景技术：

2.现有的电池外壳的电池仓内只能装入一种尺寸的软包电芯，无法满足模组需求两种尺寸或者更多种尺寸的软包电芯。


技术实现要素：

3.本技术的一个目的是提供一种电池壳体的新技术方案，能够解决现有技术中只能装入一种尺寸的电芯组的技术问题。
4.本技术的一个目的是提供一种单体电池的新技术方案，能够解决现有技术中只能装入一种尺寸的电芯的技术问题。
5.本技术的又一个目的是提供一种电池包，电池包具有上述单体电池。
6.根据本技术的一个目的，提供了一种电池壳体，包括：第一外壳，所述第一外壳具有第一连接部和第二连接部；至少一个第二外壳，每个所述第二外壳具有第一片体和第二片体，与所述第一外壳相邻的所述第二外壳的所述第一片体与所述第一连接部相对设置，与所述第一外壳相邻的所述第二外壳的所述第二片体与所述第二连接部相对设置，以使所述第二外壳与所述第一外壳之间限定出第一收容空间，其中，所述第一连接部和与所述第一外壳相邻的所述第二外壳的所述第一片体中的至少一个靠近所述第一收容空间的一侧包括多个第一台阶部，相邻两个所述第一台阶部的一侧表面所在平面错开设置。
7.可选地，所述第一外壳和所述第二外壳可拆卸地连接。
8.可选地，所述第一外壳还具有第一安装部，所述第一安装部设于所述第二连接部远离所述第二外壳的一侧且与所述第一连接部间隔开分布，所述第一安装部和与所述第一外壳相邻的所述第二外壳的第一片体连接。
9.可选地，所述第二外壳还具有第三片体，所述第三片体设于所述第二片体远离所述第一外壳的一侧。
10.可选地，所述的电池壳体还包括：第三外壳，所述第三外壳具有第三连接部和第四连接部，所述第三外壳位于所述第二外壳远离所述第一外壳的一侧，与所述第三外壳相邻的所述第二外壳的第二片体与所述第四连接部相对设置，与所述第三外壳相邻的所述第二外壳的第三片体与所述第三连接部相对设置，以配合形成第二收容空间；其中，所述第三连接部和与所述第三外壳相邻的所述第二外壳的第三片体中的至少一个靠近所述第二收容空间的一侧包括多个第二台阶部，相邻两个所述第二台阶部的一侧表面所在平面错开设置。
11.可选地，所述第三外壳与所述第二外壳可拆卸地连接。
12.可选地，所述第三外壳还具有第二安装部，所述第二安装部设于所述第四连接部
远离所述第二外壳的一侧且与所述第三连接部间隔分布，所述第二安装部和与所述第三外壳相邻的所述第二外壳的第二片体连接。
13.可选地，在所述第二外壳的数量为多个时，一个所述第二外壳的第一片体与相邻的又一个所述第二外壳的第三片体相对设置，一个所述第二外壳的第二片体与相邻的又一个所述第二外壳的第二片体相对设置，以配合限定出第三收容空间。
14.可选地，相邻的两个所述第二外壳可拆卸地连接。
15.根据本技术的又一个目的，提供了一种单体电池，包括：电池壳体，所述电池壳体为上述任一实施例所述的电池壳体；多个电芯组，多个所述电芯组包括至少两个第一电芯组，每个所述第一电芯组位于所述第一收容空间且设于一个所述第一台阶部，每个所述电芯组包括至少一个电芯。
16.可选地，所述电芯具有长度方向、宽度方向和厚度方向，所述电芯沿长度方向的尺寸大于宽度方向的尺寸，沿所述宽度方向的尺寸大于所述厚度方向的尺寸，所述第二连接部和所述第二片体位于所述第一电芯组的厚度方向的两侧，第一片体和第一连接部位于所述第一电芯组的沿宽度方向的两侧。
17.可选地，与所述第一外壳相邻的所述第二外壳的第一片体和所述第一连接部分别包括多个第一台阶部，在所述厚度方向上，与所述第一外壳相邻的所述第二外壳的第一片体上的所述第一台阶部与所述第一连接部上的所述第一台阶部的位置对应。
18.可选地，两个所述第一电芯组的宽度不同。
19.可选地，所述的单体电池还包括：限位件，所述限位件设于所述电池壳体以用于限定所述电芯组的位置。
20.可选地，所述电池壳体为金属件，所述限位件为硬质绝缘件。
21.根据本技术的又一个目的，提供了一种电池包，包括：至少一个单体电池，所述单体电池为根据上述任一实施例所述的单体电池；托盘，所述托盘具有承载面，所述承载面用于承载所述单体电池。
22.根据本公开的一个实施例，通过设置第一台阶部能够使第一收容空间内能够容纳多个电芯组。在第一片体和第一连接部之间具有两组以上不同的距离时，可以在第一收容空间内同时放入不同尺寸的第一电芯组。
23.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
24.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。
25.图1是根据本技术的一个实施例的单体电池的爆炸图；
26.图2是根据本技术的一个实施例的单体电池的内部结构示意图；
27.图3是根据本技术的一个实施例的单体电池的第一外壳的结构示意图；
28.图4是根据本技术的一个实施例的单体电池的第二外壳的结构示意图；
29.图5是根据本技术的一个实施例的单体电池的第三外壳的结构示意图；
30.图6是根据本技术的一个实施例的单体电池的装配流程图。
31.附图标记
32.单体电池100；
33.第一外壳10；第一连接部11；第二连接部12；第一安装部13；
34.第二外壳20；第一片体21；第二片体22；第三片体23；
35.第一台阶部30；
36.第三外壳40；第三连接部41；第四连接部42；第二安装部43；
37.第二台阶部50；
38.第一电芯组61；第二电芯组62；
39.限位件70。
具体实施方式
40.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。
41.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。
42.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。
43.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。
44.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。
45.下面结合附图对根据本技术实施例的电池壳体进行详细说明。
46.如图1至图6所示，根据本技术实施例的电池壳体包括第一外壳10和至少一个第二外壳20。
47.具体而言，第一外壳10具有第一连接部11和第二连接部12，每个第二外壳20具有第一片体21和第二片体22，与第一外壳10相邻的第二外壳20的第一片体21与第一连接部11相对设置，与第一外壳10相邻的第二外壳20的第二片体22与第二连接部12相对设置，以使第二外壳20与第一外壳10之间限定出第一收容空间，其中，第一连接部11和与第一外壳10相邻的第二外壳20的第一片体21中的至少一个靠近第一收容空间的一侧包括多个第一台阶部30，相邻两个第一台阶部30的一侧表面所在平面错开设置。
48.换言之，根据本技术实施例的电池壳体主要由第一外壳10和至少一个第二外壳20组成。第一外壳10具有相互连接的第一连接部11和第二连接部12，第二外壳20具有相互连接的第一片体21和第二片体22。其中，第一连接部11和第二连接部12可以顺序相连，第一外壳10的形状可以为类“l形”。
49.第一片体21与第一连接部11相对设置，且第二连接部12与第二片体22相对设置，例如，在装配时，可以将第一外壳10置于第二外壳20左侧，第一片体21位于第一连接部11的上方，第二连接部12位于第二片体22的左侧，通过第一片体21、第一连接部11、第二连接部12与第二片体22能够配合限定出第一收容空间。
50.在第一片体21和/或第一连接部11上设有多个第一台阶部30，第一台阶部30朝向第一收容空间所在方向延伸。相邻两个第一台阶部30的一侧表面所在平面错开设置，例如，第一台阶部30的数量为两个，每个第一台阶部30沿左右方向延伸，两个第一台阶部30沿左右方向依次排布，沿上下方向错开设置。
51.在本技术的电池壳体应用于单体电池100时，为了便于描述，可以使单体电池100内的多个电芯组包括至少两个第一电芯组61，每个第一电芯组61位于第一收容空间且设于一个第一台阶部30，每个电芯组包括至少一个电芯。例如，在第一收容空间内设有两个第一电芯组61，且在第一连接部11上设有沿水平方向依次分布的两个第一台阶部30，此时两个第一电芯组61与两个第一台阶部30一一对应。
52.也就是说，通过设置第一台阶部30可以使第一片体21和第一连接部11之间包括以下几种情况：情况一、第一片体21和第一连接部11之间的距离相同，沿从第一外壳10向第二外壳20的方向可以依次设置多个相同的电芯组；情况二、第一片体21和第一连接部11之间具有两组以上不同的距离，沿从第一外壳10向第二外壳20的方向可以依次设置两个以上不同的电芯组。
53.由此，根据本技术实施例的电池壳体，通过设置第一台阶部30，能够使第一收容空间内能够容纳多个电芯组。在第一片体21和第一连接部11之间具有两组以上不同的距离时，还可以在第一收容空间内同时放入不同尺寸的第一电芯组61。
54.根据本技术的一个实施例，第一外壳10和第二外壳20可拆卸地连接，有利于第一电芯组61的安装和拆卸。在将第一外壳10、第二外壳20和第一电芯组61进行装配时，可以先将第一电芯组61装配至敞开的第一外壳10或第二外壳20，然后将第一外壳10和第二外壳20进行组装，该第一电芯组61位于第一收容空间，在本实施例中，采用可拆卸连接的方式有利于安装较长的电芯组。
55.可选地，第二外壳20与相邻的所述第一外壳10之间可以采用搭接方式连接。可选地，第二外壳20与相邻的第三外壳40之间采用搭接的方式。可选地，相邻的两个第二外壳20之间也采用搭接的方式连接。通过采用搭接的方式有利于安装较长的电芯组。
56.根据本技术的一个实施例，如图3所示，第一外壳10还具有第一安装部13，第一安装部13设于第二连接部12远离第二外壳20的一侧且与第一连接部11间隔开分布，第一安装部13和与第一外壳10相邻的第二外壳20的第一片体21连接。也就是说，第一外壳10可以通过折弯的第一安装部13与第一片体21连接，能够增大接触面积，提高连接可靠性。通过将第一安装部13向外侧折弯，能够避免第一安装部13占用第一收容空间。可选地，第一外壳10为一体成型件，也就是说，可以通过折弯工序将片材加工成具有一安装部、第一连接部11和第二连接部12的一体成型件，具有便于加工生产、工艺简单等优点。
57.根据本技术的一个实施例，如图4所示，第二外壳20还具有第三片体23，第三片体23设于第二片体22远离第一外壳10的一侧。也就是说，第三片体23与第一片体21间隔开分布且位于第二片体22的两侧，第二片体22的第一端可以与第一片体21连接，第二片体22的第二端可以与第三片体23连接，第一片体21和第三片体23可以位于第二片体22的两侧。也就是说，第二外壳20可以具有顺序相连的第一片体21、第二片体22和第三片体23，第一片体21和第三片体23可以位于第二片体22的两侧，第二外壳20可以为类“z”字形。
58.在本技术的一些具体实施方式中，如图1所示，电池壳体还包括第三外壳40，第三
外壳40具有第三连接部41和第四连接部42，其中，第三连接部41和第四连接部42可以顺序相连，第三外壳40的形状可以为类“乛”字形。
59.第三外壳40位于第二外壳20远离第一外壳10的一侧，与第三外壳40相邻的第二外壳20的第二片体22与第四连接部42相对设置，与第三外壳40相邻的第二外壳20的第三片体23与第三连接部41相对设置，以配合形成第二收容空间。其中，第三连接部41和与第三外壳40相邻的第二外壳20的第三片体23中的至少一个靠近第二收容空间的一侧包括多个第二台阶部50，相邻两个第二台阶部50的一侧表面所在平面错开设置。
60.在装配时，可以将第三外壳40置于第二外壳20右侧，并将第三外壳40的第三连接部41与第三片体23相对设置，第三外壳40的第四连接部42与第二片体22相对设置。例如，第三连接部41位于第三片体23的上方，第四连接部42位于第二片体22的右侧，通过第一连接部11、第二连接部12、第三片体23和第二片体22可以配合形成第二收容空间。
61.为了便于描述，可以使多个电芯组还包括至少两个第二电芯组62，每个第二电芯组62位于第二收容空间且设于一个第二台阶部50例如，在第二收容空间内设有两个第二电芯组62，且在第三连接部41上设有沿水平方向依次分布的两个第二台阶部50，此时两个第二电芯组62与两个第二台阶部50一一对应。也就是说，与第一收容空间相同，也可以在第二收容空间内安装两个以上电芯组，在此不作赘述。
62.在第二外壳20的数量为一个时，第二外壳20的一部分可以与第一外壳10之间配合限定出第一收容空间，在第一收容空间内可以容置有至少两个第一电芯组61。第二外壳20的又一部分可以与第三外壳40之间配合限定出第二收容空间，在第二收容空间内可以容置有至少一个第二电芯组62。在第二外壳20的数量为多个时，首位的第二外壳20可以和第一外壳10配合限定有第一收容空间，尾位的第二外壳20可以和第三外壳40配合限定有第二收容空间。在装配时，可以第一外壳10、第二外壳20和第三外壳40沿左右方向排布。
63.可选地，第一外壳10与第三外壳40对称分布，例如中心对称，在使用时，可以将第一外壳10进行旋转或者翻转作为第三外壳40，能够提高零件通用性，节省生产成本。
64.根据本技术的一个实施例，第三外壳40与第二外壳20可拆卸地连接。通过采用可拆卸连接的方式，可以在将电芯组装配至第二外壳20或第三外壳40后，将第二外壳20和第三外壳40进行装配，有利于电芯组的快速安装，避免电芯组在安装过程中受到损坏。在装配第二外壳20、第三外壳40和电芯组时，可以将电芯组装配至第二外壳20靠近第三外壳40的一侧的敞开端或者装配至第三外壳40的敞开端，接着将第三外壳40与第二外壳20进行组合，该电芯组位于第二收容空间。
65.在本技术的一些具体实施方式中，如图5所示，第三外壳40还具有第二安装部43，第二安装部43设于第四连接部42远离第二外壳20的一侧且与第三连接部41间隔分布，第二安装部43和与第三外壳40相邻的第二外壳20的第二片体22连接。可选地，第三外壳40为一体成型件，也就是说，可以通过折弯工序将片材加工成具有第二安装部43、第三连接部41和第四连接部42的一体成型件，具有便于加工生产、工艺简单等优点。
66.也就是说，第三外壳40通过折弯的第二安装部43与和第三片体23连接，能够增大接触面积，提高连接可靠性。通过使第二安装部43向外侧折弯，能够避免第二安装部43占用第二收容空间。
67.在本技术的一些具体实施方式中，在第二外壳20的数量为多个时，一个第二外壳
20的第一片体21与相邻的又一个第二外壳20的第三片体23相对设置，一个第二外壳20的第二片体22与相邻的又一个第二外壳20的第二片体22相对设置，以配合限定出第三收容空间。
68.前一个第二外壳20的第二片体22与后一个第二外壳20的第二片体22相对设置，前一个第二外壳20的第三片体23与后一个第二外壳20的第一片体21相对设置，即前一个第二外壳20的第二片体22、第三片体23和后一个第二外壳20的第一片体21、第二片体22之间配合形成有第三收容空间。并且，多个第二外壳20中的首位置的第二外壳20可以与第一外壳10配合，尾部位置的第二外壳20可以与第三外壳40配合。
69.其中，前一个第二外壳20的第三片体23和后一个第二外壳20的第一片体21中的至少一个靠近第三收容空间的一侧包括多个台阶部，相邻两个台阶部的一侧表面所在平面错开设置。其中，第一片体21上的台阶部可以是第一台阶部30。第三片体23上的台阶部可以是第二台阶部50。
70.为了便于描述，可以使多个电芯组还包括至少两个第三电芯组，每个第三电芯组位于第三收容空间且设于一个台阶部。例如，在第三收容空间内设有两个第三电芯组，且在前一个第二外壳20的第三片体23上设有沿水平方向依次分布的两个第二台阶部50，在后一个第二外壳20的第一片体21上设有沿水平方向依次分布的两个第一台阶部30，每个第三电芯组的上端可以与第二台阶部50抵接，每个第三电芯组的下端可以与第一台阶部30抵接。也就是说，与第一收容空间和第二收容空间相同，也可以在第三收容空间内安装两个以上电芯组，在此不作赘述。
71.根据本技术的一个实施例，相邻的两个第二外壳20可拆卸地连接，有利于第三电芯组的安装和拆卸。在第二外壳20的数量为多个时，可以在将第三电芯组装配至第二外壳20远离第一外壳10的一侧的敞开端后，接着将后一个第二外壳20与前一个第二外壳20进行组合，形成有能够容纳第三电芯组的第三收容空间，有利于安装较长的电芯组。
72.本技术还提供了一种单体电池100，单体电池100包括电池壳体和多个电芯组，其中电池壳体为上述任一实施例所述的电池壳体。多个电芯组包括至少两个第一电芯组61，每个第一电芯组61位于第一收容空间且设于一个第一台阶部30，每个电芯组包括至少一个电芯。在电芯组具有多个电芯时，多个电芯可以采用串联、并联、串并联的方式电连接。多个电芯组还可以包括至少两个第二电芯组62，每个第二电芯组62位于第二收容空间。多个电芯组还可以包括至少两个第三电芯组，每个第三电芯组位于第三收容空间，在此不作赘述。
73.根据本技术的一个实施例，如图1所示，电芯具有长度方向、宽度方向和厚度方向，电芯沿长度方向的尺寸大于宽度方向的尺寸，沿宽度方向的尺寸大于厚度方向的尺寸，第二连接部12和第二片体22位于第一电芯组61的厚度方向的两侧，第一片体21和第一连接部11位于第一电芯组61的沿宽度方向的两侧。
74.由于相邻两个第一台阶部30具有不同的宽度方向的高度，在第一连接部11和第一片体21之间的距离可以不是固定值，且包括至少两个距离范围，此时可以在第一收容空间内同时放入不同宽度尺寸的第一电芯组61。例如，第一台阶部30的数量为两个，两个第一台阶部30和两个第一电芯组61一一对应。通过设置第一台阶部30，能够使两个第一电芯组61具有不同的宽度，能够满足单体电池100中需要两种以上尺寸的电芯组的需求。
75.此外，电芯的长边和宽边配合形成有大面，长边和厚度可以配合形成有小面，小面
的面积小于大面的面积。第一台阶部30位于电芯组的宽度方向，与电芯的小面相对设置，不仅有利于使电芯组具有多种尺寸的宽度，而且有利于沿从第一外壳10向第二外壳20的方向堆叠更多的电芯组。且通过第一外壳10、第二外壳20以及第三外壳40之间采用搭接的方式，可以装配较长的电芯组。
76.根据本技术的一个实施例，如图3和图4所示，与第一外壳10相邻的第二外壳20的第一片体21和第一连接部11分别包括多个第一台阶部30，在厚度方向上，与第一外壳10相邻的第二外壳20的第一片体21上的第一台阶部30与第一连接部11上的第一台阶部30的位置对应。也就是说，第一片体21和第一连接部11分别包括多个第一台阶部30，在厚度方向上，第一片体21上的第一台阶部30与第一连接部11上的第一台阶部30的位置对应。例如，在第一片体21和第一连接部11上分别设有两个第一台阶部30，且位置相对应。将两个第一电芯组61装配至第一收容空间内，两个第一电芯组61分为左电芯组和右电芯组，左电芯组的下端与第一连接部11抵接，左电芯组的上端与第一片体21抵接，左电芯组的上部的右侧可以受到第一片体21上的第一台阶部30的限位。右电芯组的下端与第一连接部11抵接，右电芯组的上端与第一片体21抵接，右电芯组的下部的左侧可以受到第一连接部11上的第一台阶部30的限位。在本实施例中，通过限定第一片体21上的第一台阶部30和第一连接部11上的第一台阶部30的位置，有利于实现对于第一电芯组61的限位。同样的，通过限定第二收容空间内的宽度方向的台阶部的位置，以及限定第三收容空间内的宽度方向的台阶部的位置，也有利于实现对应的电芯组的限位，在此不作赘述。
77.根据本技术的一个实施例，两个第一电芯组61的宽度不同，能够实现第一收容空间内同时安装有不同宽度尺寸的第一电芯组61。同样的，设在第二收容空间的两个第二电芯组62的宽度也可以不同，设在第三收容空间的两个第三电芯组的宽度也可以不同，在此不作赘述。
78.在本技术的一些具体实施方式中，如图1所示，单体电池100还包括限位件70，限位件70设于电池壳体以用于限定电芯组的位置。例如，限位件70设于第一外壳10、第二外壳20和第三外壳40中的至少一个，以用于限定电芯组的位置。也就是说，限位件70可以设置在第一收容空间、第二收容空间和第三收容空间中的至少一个内。通过设置限位件70，不仅能够对电芯组的安装起到预定位的作用，还能够防止电芯组晃动。可选地，限位件70为与电芯组的长边平行的片体，有利于在对电芯组定位时，对大面均匀施加作用力。沿厚度方向，限位件70可以设置在电芯组的两侧。
79.根据本技术的一个实施例，电池壳体为金属件，即第一外壳10、第二外壳20和第三外壳40为金属件，例如采用铝合金、不锈钢或者其他高强度合金材料等。限位件70为硬质绝缘件，例如采用pet材料等。通过采用硬质绝缘件不仅能够具有一定的硬度，起到支撑作用，还能够在电芯组漏电时对电芯组和金属件之间起到绝缘作用，避免漏电，提高安全性能。
80.根据本技术的一个实施例，第一外壳10和第二外壳20、相邻两个第二外壳20之间、第二外壳20和第三外壳40之间可以通过焊接、胶粘剂粘接等不同连接方式进行连接。
81.下面结合具体实施例对根据本技术实施例的单体电池100的装配方式进行详细说明。
82.如图6所示，首先，将两个单体软包电芯分别堆叠为两个第一电芯组61，两个第一电芯组61具有不同的宽度；然后，将第一外壳10进行固定，在第一外壳10内安装一个限位件
70；随后，将两个第一电芯组61装入第一外壳10，通过限位件70对第一电芯组61进行定位；接着，在一个第二外壳20内安装又一个限位件70，并将该第二外壳20和第一外壳10安装在一起；随后，在第二外壳20上安装再一个限位件70，并将两个第二电芯组62装入第二外壳20，两个第二电芯组62具有不同的宽度；接着，重复安装第二外壳20的步骤，直至数量符合要求；最后将一个限位件70安装在第三外壳40内，并将第三外壳40安装在第二外壳20上。
83.本技术还提供了一种电池包，该电池包包括：至少一个单体电池100和托盘，单体电池100为上述任一实施例的单体电池100，托盘具有承载面，承载面用于承载单体电池100，承载面用于承载单体电池100，承载面可与单体电池100的下表面的形状适应性设计，例如与电池外壳的下表面贴合，以用于提高单体电池100的安装稳定性。
84.总而言之，根据本技术实施例的电池外壳、单体电池100和电池包，通过采用具有台阶部的电池外壳，能够实现具有不同尺寸的多个电芯组的安装。通过采用第一外壳10、第二外壳20和第三外壳40相配合，不仅能够实现对于较长长度的电芯组的快速安装，降低了装配难度，而且降低了电芯组在装配过程中被破坏的风险，而且还能够提高可容纳的电芯组的数量，减小了电池壳体在厚度方向上占用的空间，提高了电池容量。
85.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。