一种电池壳体及电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池壳体及包含此种电池壳体的电池。


背景技术：

2.众所周知，锂离子电池在使用过程中有一定概率发生内部短路或外部短路，造成电池壳内部温度升高并产生大量气体，容易引起电池膨胀爆炸，对安全使用存在重大威胁，因此需要在电池上设置泄压结构，在电池膨胀时通过泄压结构将电池壳内部的气体排出，从而防止电池爆炸。电池包括电池壳、电芯和盖板，电池壳至少一端开口，电芯容纳在电池壳内部，通过盖板封堵电池壳的开口端。现有技术中，一般是将泄压结构设置在顶盖，具体地，顶盖上贯穿开设防爆阀孔，另外设计防爆片封堵防爆阀孔，防爆阀孔和防爆片组成泄压结构，然而现有技术中泄压结构的此种设置方式存在以下不足：需要在顶盖上冲孔以及额外设计防爆片，且防爆片为特殊材料，不仅工艺繁多而且成本高。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的在于：提供一种电池壳体，其结构简单，且成本低。
4.本实用新型的另一个目的在于：提供一种电池，其易于生产，且成本低。
5.为达到此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一方面，提供一种电池壳体,包括壳本体，所述壳本体由片状的板材弯折焊接成型，所述板材具有第一端和第二端，所述壳本体折弯后，所述第一端与所述第二端焊接，所述第一端和所述第二端焊接的位置挤压形成防爆凹槽。
7.作为所述的电池壳体的一种优选的技术方案，所述第一端与所述第二端的焊接位置形成焊缝，所述防爆凹槽的长度沿着所述焊缝的长度方向延伸。
8.作为所述的电池壳体的一种优选的技术方案，所述防爆凹槽的长度等于所述焊缝的长度。
9.作为所述的电池壳体的一种优选的技术方案，所述防爆凹槽的宽度为0.3-2mm。
10.作为所述的电池壳体的一种优选的技术方案，，所述防爆凹槽延伸至所述第一端和/或所述第二端。
11.作为所述的电池壳体的一种优选的技术方案，所述壳本体的外侧壁和内侧壁均设置有所述防爆凹槽，且所述外侧壁上的所述防爆凹槽与所述内侧壁上的所述防爆凹槽正对。
12.作为所述的电池壳体的一种优选的技术方案，所述壳本体的侧壁厚度d大于所述防爆凹槽的深度h，且0.15≤d≤0.7mm，0.05≤h≤0.2mm。
13.作为所述的电池壳体的一种优选的技术方案，所述防爆凹槽包括槽底和两个槽侧壁，两个所述槽侧壁相对设置，所述槽底位于两个所述槽侧壁之间，所述槽底与所述槽侧壁之间的夹角大小为100
°‑
160
°
。
14.作为所述的电池壳体的一种优选的技术方案，所述壳本体的长度为100-2500mm。
15.另一方面，再提供一种电池，包括上述的电池壳体。
16.本实用新型的有益效果为：在板材对接的位置焊接完成后，在焊接位置会存在凸点，本实用新型中在壳本体对接的两端挤压形成防爆凹槽，通过挤压防爆凹槽，对壳本体的焊接位置挤压修整，以加强壳本体焊接位置的结构强度以及消除焊接过程形成的凸点，提高壳本体的美观度；此外，直接在壳本体的焊接位置挤压防爆凹槽，以减小壳本体在该位置的厚度，电池短路在壳本体内部产生大量气体时，高压气体会冲破防爆凹槽从而进行泄压，不需要再额外在电池壳体上设置防爆孔和防爆片，简化了电池壳体的结构，以及有利于降低成本。
附图说明
17.下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
18.图1为实施例所述电池壳体的立体结构示意图。
19.图2为实施例所述电池壳体第一视角的侧视图。
20.图3为实施例所述电池壳体的俯视图。
21.图4为图3中i处的放大图。
22.图5为实施例所述电池壳体的第一端与第二端未焊接时第二视角的侧视图。
23.图6为图5中ii处的放大图。
24.图7为实施例所述电池壳体的第一端与第二端焊接后的第二视角的侧视图。
25.图8为图7中iii处的放大图。
26.图中：
27.1、壳本体；11、第一端；12、第二端；2、防爆凹槽；21、槽侧壁；22、槽底；3、间隙。
具体实施方式
28.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅
表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.如图1至8所示，本实用新型提供一种电池壳体，包括壳本体1，壳本体1由片状的板材弯折焊接成型，板材具有第一端11和第二端12，壳本体1折弯后第一端11与第二端12焊接，第一端11和第二端12焊接的位置挤压形成防爆凹槽2。
32.在板材对接的位置焊接完成后，在焊接位置会存在凸点，本实用新型中在壳本体1对接的两端挤压形成防爆凹槽2，通过挤压防爆凹槽2，对壳本体1的焊接位置挤压修整，以加强壳本体1焊接位置的结构强度以及消除焊接过程形成的凸点，提高壳本体1的美观度；此外，通过在壳本体1的焊接位置挤压防爆凹槽2，削弱壳本体1在防爆凹槽2位置的结构强度，当电池短路在壳本体1内部产生大量气体时，高压气体可以冲破防爆凹槽2从而进行泄压，不需要额外在电池壳体上设置防爆孔和防爆片，简化了电池壳体的结构，以及有利于降低成本。
33.本实施例中，片状的板材呈矩形，其中板材具有相对设置的第一端11和第二端12，将板材弯折，通过焊接连接第一端11和第二端12。当然在其他的实施例中，板材的具体结构并不限于是矩形结构，还可以呈三角形，当板材呈三角形时，第一端11与第二端12为相邻的两端，或者板材呈多边形，当板材呈多边形时，第一端11与第二端12可以相邻也可以不相邻。
34.具体地，第一端11与第二端12的焊接位置形成焊缝，防爆凹槽2的长度沿着焊缝的长度方向延伸，具有一定长度的防爆凹槽2，有利于电池壳体的泄压，保证电池的安全性。
35.优选地，防爆凹槽2的长度等于焊缝的长度，这样在第一端11和第二端12焊接的位置挤压形成防爆凹槽2的时候，也对焊缝各个位置进行了挤压修整，防止部分焊缝未修整出现裂缝而影响电池壳体的密封性。
36.本实施例中，参照图8，防爆凹槽2的宽度w为0.3-2mm，宽度太大的防爆凹槽2，在电池壳体内部短路时，壳本体1内部的高压气体的压力太分散，高压气体不易冲破防爆凹槽2而导致防爆凹槽2泄压失效，宽度太小的防爆凹槽2不便于挤压，并且也不利于修整焊缝，无法保证焊缝的结构强度。
37.挤压防爆凹槽2的过程中，为了使板材的第一端11和第二端12均被挤压以保证第一端11和第二端12焊接位置的结构强度，防爆凹槽2分别延伸至第一端11和第二端12，第一端11和第二端12均成为防爆凹槽2的部分槽壁或槽底22。
38.在其他的实施例中，也可以将防爆凹槽2仅延伸至第一端11或将防爆凹槽2仅延伸至第二端12。
39.本实施例中，参照图5和图6，在焊接之前第一端11与第二端12之间的间隙3为0.2-1mm。
40.一实施例中的电池壳体，壳本体1的外侧壁和内侧壁均设置有防爆凹槽2，且外侧壁上的防爆凹槽2与内侧壁上的防爆凹槽2正对。由于外侧壁和外侧壁上的防爆凹槽2是正对的，壳本体1的外侧壁和内侧壁可以同时挤压形成防爆凹槽2，不需要分步加工形成防爆凹槽2，有利于减少电池壳体的加工步骤，此外挤压形成防爆凹槽2的过程中均对壳本体1的外侧壁和内侧壁进行修整，消除壳本体1的外侧壁和内侧壁焊接形成的凸点，保持壳本体1的处于平整状态，提高电池壳体的质量。当然，在其他的实施例中，也可以在仅在壳本体1的外侧壁设置防爆凹槽2，或，仅在壳本体1的内侧壁上设置防爆凹槽2，有利于增加电池壳体
的结构样式，扩大电池壳体应用范围。
41.具体地，参照图1至图4，壳本体1的侧壁厚度d大于防爆凹槽2的深度h，且0.15≤d≤0.7mm，0.05≤h≤0.2mm，在壳本体1的侧壁厚度d有限的情况下，控制防爆凹槽2的深度h为0.05-0.2mm，在保证防爆凹槽2具有泄压能力的基础，也具有足够的耐压能力。
42.本实施例中，参照图1、图7和图8，板材呈矩形，第一端11与第二端12为相对的两端，折弯焊接后壳本体1整体两端开口的长方体结构。防爆凹槽2包括槽底22和两个槽侧壁21，两个槽侧壁21相对设置，槽底22位于两个槽侧壁21之间，槽底22与槽侧壁21之间的夹角α大小为100
°‑
160
°
。由于槽底与槽侧壁21之间的夹角α大小为100
°‑
160
°
，壳本体1在对应槽侧壁21的位置厚度由防爆凹槽2的槽口方向朝向槽底22方向逐渐减小，避免壳本体1的厚度急剧减小而引起断裂。
43.具体地，参照图1至图3，壳本体1的长度方a为100-2500mm，壳本体1的高度b为50-200mm，壳本体1的厚度c为10-50mm，此种尺寸的壳本体1适用于大多数型号的电池，在实际设计时，可根据需要灵活改变壳本体1的尺寸大小。
44.板材可以为铝板、塑料板或钢板等，板材优铝合金板，铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好，是电池壳体常用的制作原料。
45.再一实施例中，提供一种上述电池壳体的制作工艺，包括以下步骤：
46.步骤s100、提供板材，板材具有第一端11和第二端12，将板材弯折，使第一端11与第二端12正对，在第一端11和第二端12的对接处焊接；
47.步骤s200、在第一端11和第二端12焊接的位置挤压形成防爆凹槽2。
48.此种电池壳体的制作工艺，由于在板材的第一端11和第二端12的焊接处挤压形成防爆凹槽2，在挤压形成防爆凹槽2的过程同时对第一端11和第二端12的焊接处进行挤压修整，使壳本体1具有泄压能力的同时，消除壳本体1上由于焊接而出现凸点，即挤压防爆凹槽2和修整壳本体1上的焊接位置是同步进行，节约了电池壳体的加工工序，且简化电池壳体的结构，有利于提高电池壳体的加工效率，节约生产成本。
49.优选地，此种电池壳体的制作工艺还包括步骤s300、对壳本体1进行退火处理。具体地，退火处理的温度为280-350℃，退火处理的时间为60-120min。可以理解的是，挤压后的壳本体1硬度大容易断裂，挤压壳本体1后通过本步骤的退火处理使壳本体1释放应力，恢复壳本体1的延展性和韧性，避免壳本体1断裂，有利于延长壳本体1的使用寿命。
50.具体加工时，利用挤压工具对第一端11与第二端12的焊接处进行挤压。其中，挤压工具包括第一挤压块和第二挤压块，将第一挤压块和第二挤压块分别移动至壳本体1的外部和内部，将第一挤压块和第二挤压块分别抵接在第一端11与第二端12的焊接处，将第一挤压块和第二挤压块相互夹紧，在壳本体1的外侧壁和内侧壁同时挤压形成防爆凹槽2。
51.再一实施例中，提供一种电池，包括上述任一种结构的电池壳体，该电池中易于生产，且成本低。
52.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
53.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例
或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型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一定指的是相同的实施例或示例。
54.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
55.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。