电池包的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包。


背景技术：

2.相关技术中，电池的电芯设置于电池壳体内，由于电芯与电池壳体的位置限制，电芯的拐角处容易发生析锂问题。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种电池包，以改善电池包的性能。
4.本实用新型提供了一种电池包，包括电池和箱体，电池设置于箱体内，电池包括：
5.电池壳体，电池壳体包括容纳腔，电池壳体由容纳腔向外凸出，以形成凹陷；
6.电芯，电芯位于容纳腔内，电芯包括卷芯，以在电芯的侧部形成有弧形部，弧形部朝向凹陷设置，且弧形部与凹陷的内壁面之间具有用于容纳电解液的间隙。
7.本实用新型实施例的电池包包括电池和箱体，电池设置于箱体内。电池包括电池壳体和电芯，电芯设置于电池壳体的容纳腔内，电芯包括卷芯，从而使得卷芯的侧部形成有弧形部，而电池壳体由容纳腔向外凸出，从而可以形成与弧形部相对设置的凹陷，通过在弧形部与凹陷的内壁面之间形成有用于容纳电解液的间隙，从而可以使得间隙内存储更多电解液，后期可以在循环过程中为电芯提供电解液，以此缓解电芯的弧形部发生析锂问题，从而改善电池包的安全使用性能。
附图说明
8.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。其中：
9.图1是根据一示例性实施方式示出的一种电池的部分结构示意图；
10.图2是根据一示例性实施方式示出的一种电池的部分分解结构示意图；
11.图3是根据另一示例性实施方式示出的一种电池的部分结构示意图；
12.图4是根据一示例性实施方式示出的一种电池的部分分解结构示意图。
13.附图标记说明如下：
14.10、电池壳体；11、容纳腔；12、凹陷；13、第一表面；14、第二表面；20、电芯；21、弧形部。
具体实施方式
15.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。
16.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。
17.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。
18.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”。
19.本实用新型的一个实施例提供了一种电池包，请参考图1至图4，电池包包括电池和箱体，电池设置于箱体内，电池包括：电池壳体10，电池壳体10包括容纳腔11，电池壳体10由容纳腔11向外凸出，以形成凹陷12；电芯20，电芯20位于容纳腔11内，电芯20包括卷芯，以在电芯20的侧部形成有弧形部21，弧形部21朝向凹陷12设置，且弧形部21与凹陷12的内壁面之间具有用于容纳电解液的间隙。
20.本实用新型一个实施例的电池包包括电池和箱体，电池设置于箱体内。电池包括电池壳体10和电芯20，电芯20设置于电池壳体10的容纳腔11内，电芯20包括卷芯，从而使得卷芯的侧部形成有弧形部21，而电池壳体10由容纳腔11向外凸出，从而可以形成与弧形部21相对设置的凹陷12，通过在弧形部21与凹陷12的内壁面之间形成有用于容纳电解液的间隙，从而可以使得间隙内存储更多电解液，后期可以在循环过程中为电芯20提供电解液，以此缓解电芯20的弧形部21发生析锂问题，从而改善电池包的安全使用性能。
21.需要说明的是，电芯20包括卷芯，从而在卷芯的侧部形成有弧形部21，在电池循环过程中，弧形部21处容易发生析锂问题，而本实施例中，通过使得弧形部21与凹陷12的内壁面之间形成有用于容纳电解液的间隙，即电解液可以填充于间隙内，从而在电池循环过程中间隙内的电解液能够为卷芯提供足够的电解液，以此缓解电芯20的弧形部21发生析锂问题，从而可以避免电池在使用过程中发生安全问题。
22.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。
23.电池可以为卷绕式电池，电芯20包括卷芯，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。例如，卷绕后得到一圆柱型卷芯，后续通过压扁从而形成四棱柱型卷芯，此时，卷芯的两侧可以形成有弧形部21。
24.电池中需要注入电解液以浸润正极极片和负极极片，电解液浸润时，卷芯的弧形部21对应位置的正极极片和负极极片之间间隙小，贴合紧密，弧形部21位置处浸润的电解液相对较少，而锂离子的传输需要依靠电解液作为介质，电解液量太少的话，容易发生析锂，尤其是电池经过循环之后，循环过程中会消耗电解液，导致弧形部位置电解液更少，更容易出现析锂。
25.另外，电池设计时，一般要求负极容量大于正极容量，以避免析锂，但是实际上，卷芯的弧形部21位置的负极容量与正极容量的比值会小于其他位置，因此卷芯的弧形部21位置容易发生析锂。
26.而本实施例中，通过在弧形部21与凹陷12的内内壁面之间具有用于容纳电解液的间隙，即在弧形部21位置留存一定量的电解液，可以为弧形部21位置在循环过程中持续提供一定的电解液，减少弧形部21位置析锂现象。同时，充足的电解液提高了锂离子传输速率，虽然弧形部21位置负极容量与正极容量比值变小，充足的电解液可以促使锂离子更加快速地进入到负极活性物质层中，避免在负极表面发生析锂。
27.需要注意的是，弧形部21与凹陷12的间隙内可以用于存储电解液，需要注意的是，在电池包循环过程中，此处的电解液会出现消耗，因此，在电池包循环到一定时间之后，此位置处的电解液量会逐渐减少，此处重点在于说明此间隙处可以用于存储电解液，以此缓解弧形部21发生析锂问题，但并不代表特指此间隙内可以一直具有电解液。在一个实施例中，电池包包括箱体和多个电池，多个电池设置于箱体内。电池包还可以包括端板和侧板，端板和侧板用于固定多个电池。
28.需要说明的是，多个电池可以形成电池模组后设置在箱体内，多个电池可以通过端板和侧板进行固定。多个电池可以直接设置在箱体内，即无需对多个电池进行成组，此时，可以去除端板和侧板。
29.在一个实施例中，弧形部21朝向凹陷12的内壁面的顶端与凹陷12的内壁面间隔设置，即弧形部21的顶端与凹陷12的内壁面之间可以形成间隙，以此用于存储电解液，从而可以使得此位置处的电解液能够为弧形部21的顶端提供电解液，以此缓解弧形部21的顶端发生析锂问题。
30.弧形部21的顶端为弧形部21朝向凹陷12的内壁面凸出的一端，即弧形部21的顶端可以认为是卷芯最向外凸出的端部。
31.电芯20的弧形部21的顶端相比于其他位置可能更容易发生析锂问题，而通过在弧形部21的顶端与凹陷12的内壁面之间形成间隙，以此可以在此间隙内聚集电解液，因此可以使得此位置处的电解液能够及时为弧形部21的顶端提供电解液，以此缓解弧形部21的顶端发生析锂问题。
32.在某些实施例中，不排除弧形部21朝向凹陷12的内壁面的顶端与凹陷12的内壁面相接触，但弧形部21的部分表面与凹陷12的内壁面之间形成有间隙，此间隙内的电解液依然可以浸润到弧形部21的顶端，以此缓解弧形部21的顶端发生析锂问题。
33.在一个实施例中，弧形部21的顶端与凹陷12的内壁面之间的垂直距离为0.1mm～3.5mm，在保证弧形部21的顶端与凹陷12的内壁面之间具有可靠间隙的基础上，也可以避免间隙过大而引发内部空间较为浪费的问题。
34.弧形部21的顶端与凹陷12的内壁面之间的垂直距离小于0.1mm时，间隙内存储的
电解液相对较少，在电池包循环到一定时间后，电解液损耗较大，因此可能无法为弧形部21提供电解液，因此容易发生析锂问题。而弧形部21的顶端与凹陷12的内壁面之间的垂直距离大于3.5mm时，由于间隙较大，因此会出现空间浪费较大，即电池壳体10的体积会相对较大，并且也不利于电芯20的稳定性设置。
35.在一个实施例中，弧形部21的顶端与凹陷12的内壁面之间的垂直距离为0.5mm～3mm，从而可以保证弧形部21的顶端与凹陷12的内壁面之间具有可靠的间隙，以此用于存储电解液，并且可以避免间隙过大而引发内部空间较为浪费的问题，也可以避免电芯20稳定性变差的问题。
36.在一个实施例中，弧形部21的顶端与凹陷12的内壁面之间的垂直距离可以为0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.2mm、3.3mm、3.4mm或者3.5mm等等。
37.需要说明的是，弧形部21的顶端可以认为是，卷芯最向外凸出的部分，例如，卷芯大致为矩形体，而矩形体的一侧形成弧形部21，弧形部21的顶端可以认为是弧形部21距离矩形体中心线位置最远处，此时，弧形部21的顶端也可以认为是弧形部21的拐角位置。
38.在一个实施例中，如图1和图2所示，卷芯相对的两个侧部均形成有弧形部21，电池壳体10由容纳腔11的相对两侧向外凸出，以形成分别与两个弧形部21相对设置的两个凹陷12，即电池壳体10的相对两侧均向外凸出，从而可以增加电池壳体10内部空间的大小，从而可以使得卷芯的两个弧形部21均能够对应有凹陷12，以此实现电解液的存储，从而达到弧形部21缓解发生析锂问题。
39.在一个实施例中，电芯20包括电芯主体和极耳部，电芯主体和极耳部位于容纳腔11内；其中，极耳部由电芯主体的顶面延伸而出，即远离凹陷12的方向延伸而成。
40.需要说明的是，电芯20可以包括电芯主体和两个极耳部，两个极耳部可以分别位于电芯主体的相对两侧，一个极耳部由电芯主体的顶面沿第一方向延伸而出，另一个极耳部由电芯主体的底面沿第二方向延伸而出，第一方向和第二方向相反。或者，两个极耳部可以均由电芯主体的一侧延伸而成。
41.电芯主体包括两个以上的极片，极耳部包括两个以上的单片极耳，单片极耳分别从与其对应的极片上延伸而出，单片极耳的宽度可以小于极片的宽度，多个单片极耳相堆叠从而形成极耳部，并与电极引出结构相连接。其中，单片极耳是由具有良好导电导热性的金属箔制成，例如，铝、铜或镍等。
42.在一个实施例中，凹陷12的最大深度为0.1mm-3mm，不仅可以为电解液的存储提供空间，且可以避免凹陷12的深度过多而增加电池壳体10的体积，以此保证电池的能量密度。
43.凹陷12的最大深度可以为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、2.8mm、2.9mm或者3mm等等。
44.卷芯的弧形部21的至少部分可以位于凹陷12内，以此保证电池的能量密度。
45.在一个实施例中，凹陷12的内壁面为曲面，不仅可以保证凹陷12的内壁面具有可靠面积的基础上，以此用于电解液的存储，且可以避免凹陷12的局部形成应力集中，以此提高电池的结构强度，避免电池损坏。
46.在一个实施例中，电池壳体10由容纳腔11向外凸出，以在电池壳体10内部形成凹陷12，相应的，电池壳体10的外部形成了凸起部，电池壳体10一侧的两个端部向中间凸出设
置，进一步可以认为是凹陷12的内壁面由其中部朝向靠近卷芯相对两侧延伸，从而形成了由两侧向内凹的凹陷12，而凹陷12则是由电池壳体10一侧的两个端部向中间凹陷设置，由此可以形成如图1和图3所示的电池壳体10，考虑到卷芯的弧形部21的顶端析锂问题较为严重，因此本实施例中可以增加弧形部21的顶端与电池壳体10之间的距离，以此缓解弧形部21的顶端发生析锂问题，从而提高电池的安全性能。
47.需要说明的是，如图1和图2所示，电池壳体10的一侧可以形成有两个凹陷12，此时，电池壳体10一侧的两个端部向中间凸出设置，在于体现凹陷12的中间为最深位置。
48.在一个实施例中，如图1所示，电池壳体10包括两个相对的第一表面13和四个环绕第一表面13设置的第二表面14，第二表面14由容纳腔11向外凸出，以在第二表面14的内侧形成有凹陷12；其中，第一表面13的面积大于第二表面14的面积，即凹陷12不会具有过大的空间，从而来保证电池的整体体积不会过大，并且凹陷12可以实现电解液的存储，以此缓解弧形部21发生析锂问题。
49.四个第二表面14中的至少一个是向外凸出的，从而在内侧形成了凹陷12，本实施例中，相对的两个第二表面14向外凸出，从而形成了两个凹陷12。
50.在一个实施例中，结合图1所示，向外凸出的第二表面14包括曲面，即凹陷12的表面为曲面，可以保证凹陷12能够存储电解液，以此缓解弧形部21发生析锂问题。
51.在一个实施例中，结合图1所示，向外凸出的第二表面14包括圆弧面，以此使得凹陷12的内壁面较为圆滑，方便凹陷12的形成，可以保证电池的成型效率，以此提高电池的制造效率，并且凹陷12的内壁面为圆弧面可以进一步提高电解液的存储能力，以此缓解弧形部21发生析锂问题。
52.在一个实施例中，如图1所示，凹陷12的深度由其中部向相对的两个第一表面13逐渐减小，从而可以在保证弧形部21的顶端与电池壳体10之间的距离的基础上，也可以避免电池体积较大问题。
53.需要说明的是，两个相对的第一表面13为电池壳体10的大表面，而四个第二表面14为电池壳体10的小表面，四个第二表面14包括两对小表面，即沿电池壳体10的长度方向延伸的第一对小表面，和沿电池壳体10的高度方向延伸的第二对小表面，且第一对小表面的面积可以大于第二对小表面的面积，但均小于大表面的面积。
54.在一个实施例中，电芯20包括多个卷芯，多个卷芯均设置于容纳腔11内，以此提高电芯20的容量。电芯20可以由多个卷芯组成，从而可以使得卷芯成型过程中厚度能够相对较小，方便成型，并且将多个卷芯叠加后可以保证电芯20的容量需求。多个卷芯相连接，卷芯可以并联也可以串联。如图1和图2所示，电芯20可以包括两个卷芯。
55.在一个实施例中，位于同一侧的多个卷芯的各个弧形部21朝向一个凹陷12设置，保证凹陷12内的电解液为各个弧形部21提供电解液，缓解弧形部21发生析锂问题，并且一个凹陷12的形成也较为方便。如图3和图4所示，电芯20可以包括两个卷芯，而一个电池壳体10可以形成有两个凹陷12。
56.在一个实施例中，容纳腔11的一侧具有多个凹陷12，位于同一侧的多个卷芯的各个弧形部21分别朝向各个凹陷12设置，即每个弧形部21均可以对应独立的凹陷12，从而来适应各个卷芯的结构，避免电池壳体10内部空间较大的问题。如图1和图2所示，电芯20可以包括两个卷芯，而一个电池壳体10可以形成有四个凹陷12。
57.在一个实施例中，电池还包括极柱组件，极柱组件设置于电池壳体10，极耳部可以与极柱组件相连接，极柱组件为两个，两个极柱组件分别为正极柱组件和负极柱组件，每一个极柱组件可以包括两个极柱，用于增大电池的过流能力，极耳部也为两个，两个极耳部分别为正极耳和负极耳，正极柱组件和正极耳相连接，负极柱组件和负极耳相连接。
58.需要说明的是，电池壳体10的材质可以为不锈钢或铝，具有良好的耐腐蚀性和足够的强度。电池壳体10可以包括盖板和壳体件，盖板和壳体件相连接，以此实现对电芯20的密封，而壳体件上形成有凹陷12。其中，图1和图2中均未示出盖板，图1和图2中示出的电池壳体10即为壳体件。
59.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。
60.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。