电池、电池包和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池、电池包和车辆。


背景技术：

2.电池防爆阀的作用是当电池内部发生热失控时可以及时将气体排除，防止电池爆炸。相关技术中，防爆阀位于电池盖板上，随着对能量和成本要求的提升，电池尺寸越来越大，造成防爆阀距离电池内部极芯的位置越来越远，如此设计会导致电池内部极芯失控时排气距离太远，造成排气不畅，无法发挥防爆阀的作用，严重的会导致爆炸起火，电池的安全性能低。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池，可以解决由于电池尺寸增大带来电池排气不畅的问题，且使得电池的排气压力具有更好的一致性。
4.根据本实用新型实施例的电池，包括：壳体，所述壳体内设有极芯；所述壳体的侧壁形成有连接焊缝，且所述连接焊缝的至少部分为薄弱处，所述薄弱处用于在所述极芯热失控时形成连通通道。
5.根据本实用新型实施例的电池，通过在壳体的侧壁上设有连接焊缝，且设置连接焊缝具有薄弱处，不同于在壳体的端部设置防爆阀，薄弱处的位置可以灵活设计，而并非局限于壳体的端部位置，可以解决由于电池尺寸增大带来电池排气不畅的问题，且使得电池的排气压力具有更好的一致性。
6.根据本实用新型一些实施例的电池，所述壳体包括第一部分和第二部分，所述连接焊缝形成于所述第一部分和所述第二部分的连接处，所述连接焊缝还包括与所述薄弱处相连的非薄弱处。
7.根据本实用新型一些实施例的电池，所述薄弱处与所述非薄弱处的熔深比设为n，满足：0.4≤n≤0.8。
8.根据本实用新型一些实施例的电池，所述薄弱处和所述非薄弱处均设置为多个，多个所述薄弱处和多个所述非薄弱处交错设置。
9.根据本实用新型一些实施例的电池，所述壳体包括两个弯折相连的侧壁，所述第一部分构造为两个所述侧壁中的一个，且所述第二部分构造为两个所述侧壁中的另一个；和/或，所述壳体的至少一个侧壁包括两个子区域，所述第一部分构造为两个所述子区域中的一个，且所述第二部分设为两个所述子区域中的另一个。
10.根据本实用新型一些实施例的电池，所述薄弱处与所述壳体的两端间隔开。
11.根据本实用新型一些实施例的电池，还包括：两个极柱，所述极柱与所述极芯电连接，两个所述极柱中的一个为正极极柱且另一个为负极极柱，两个所述极柱分别设于所述壳体的两端，两个所述极柱中的至少一个构造为内嵌于对应的所述壳体的端面；其中，两个
所述极柱中的至少一个外套设有绝缘件，所述绝缘件用于将对应的极柱与所述壳体绝缘间隔开。
12.根据本实用新型一些实施例的电池，在所述壳体为铝壳时，至少在所述负极极柱外套设有所述绝缘件；或，在所述壳体为钢壳时，至少在所述正极极柱外套设有所述绝缘件。
13.根据本实用新型一些实施例的电池，两个所述极柱外均套设有绝缘件。
14.本实用新型还提出了一种电池包。
15.根据本实用新型实施例的电池包，包括根据上述任一实施例所述的电池。
16.根据本实用新型实施例的电池包，通过在壳体的侧壁上设有连接焊缝，且设置连接焊缝具有薄弱处，不同于在壳体的端部设置防爆阀，薄弱处的位置可以灵活设计，而并非局限于壳体的端部位置，可以解决由于电池尺寸增大带来电池排气不畅的问题，且使得电池的排气压力具有更好的一致性，利于提高电池包的可靠性。
17.本实用新型又提出了一种车辆。
18.根据本实用新型实施例的车辆，包括根据上述任一实施例所述的电池包。
19.根据本实用新型实施例的车辆，通过在壳体的侧壁上设有连接焊缝，且设置连接焊缝具有薄弱处，不同于在壳体的端部设置防爆阀，薄弱处的位置可以灵活设计，而并非局限于壳体的端部位置，可以解决由于电池尺寸增大带来电池排气不畅的问题，且使得电池的排气压力具有更好的一致性，利于提高电池包的可靠性，从而提高了车辆的整体性能。
20.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
21.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
22.图1是根据本实用新型实施例的电池的示意图；
23.图2是根据本实用新型实施例的连接焊缝的示意图；
24.图3是根据本实用新型另一实施例的连接焊缝的示意图；
25.图4是根据本实用新型又一实施例的连接焊缝的示意图；
26.图5是根据本实用新型实施例的电池的局部剖视图；
27.图6是根据本实用新型实施例的电池的局部剖视图。
28.附图标记：
29.电池100，
30.壳体1，侧壁11，子区域12，连接焊缝13，薄弱处131，非薄弱处132，盖板14，
31.极柱2，集流体3，极耳4，绝缘件5。
具体实施方式
32.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的
限制。
33.下面，参考附图，描述根据本实用新型实施例的电池100。
34.如图1-图6所示，根据本实用新型实施例的电池100，包括：壳体1和两个极柱2，壳体1内设有极芯；壳体1的侧壁形成有连接焊缝13，且连接焊缝13的至少部分为薄弱处131，薄弱处131用于在极芯热失控时形成连通通道。
35.由此，可以解决由于电池100尺寸增大带来电池排气不畅的问题，且使得电池100的排气压力具有更好的一致性。
36.例如，参照图1-图4所示，电池100设有壳体1，壳体1构造为方形结构，壳体1形成有容纳腔，容纳腔内安装有极芯。壳体1的侧壁上形成连接焊缝13，连接焊缝13至少部分为薄弱处131，薄弱处131的融深较小，当电池热失控导致壳体1温度升高时，薄弱处131可以在壳体1内部的高压、高温的作用下开裂，使得壳体1可以在薄弱处131形成连通通道。此时，排气路径最短，排气压力最小，壳体1内未发生反应的电解液和高压气体可以从连通通道内排出至电池100的外侧，失控气体可快速排出电池且阻止了电解液和负极反应，以减小电池100爆炸的可能性，电池安全性能显著提升。
37.可以理解的是，通过在壳体1的侧壁上设有薄弱处131，且使得薄弱处131可以在电池热失控时产生连通通道，无须在壳体1的端部设有防爆阀，利于减小电池100的加工难度，且连接焊缝13的位置可以灵活设计，而并非局限于壳体1的端部位置，可以解决由于电池100尺寸增大带来电池排气不畅的问题，且使得电池100的排气压力具有更好的一致性。进一步地，随着温度的不断升高，薄弱处131形成的连通通道逐渐扩大，即开裂面积逐渐扩大，使得高温极芯可以从壳体1中脱落，极大地降低了相邻电池100或者整包发生热失控的风险。
38.根据本实用新型实施例的电池100，通过在壳体1的侧壁上设有连接焊缝13，且设置连接焊缝13具有薄弱处131，不同于在壳体1的端部设置防爆阀，薄弱处131的位置可以灵活设计，而并非局限于壳体1的端部位置，可以解决由于电池100尺寸增大带来电池排气不畅的问题，且使得电池100的排气压力具有更好的一致性。
39.在本实用新型的一些实施例中，壳体1包括第一部分和第二部分，连接焊缝13形成于第一部分和第二部分的连接处，连接焊缝13还包括与薄弱处131相连的非薄弱处132。
40.例如，如图2所示，可以将壳体1分为第一部分和第二部分，第一部分和第二部分分体成型且适于焊接相连以构造出壳体1。第一部分和第二部分的连接处形成有连接焊缝13，连接焊缝13还包括与薄弱处131相连的非薄弱处132，非薄弱处132的融深较大，非薄弱处132可以稳定连接第一部分和第二部分，以避免连接焊缝13在电池100正常工作时开裂。由此，提高了连接焊缝13的稳定性，利于提高电池100整体的可靠性。
41.在本实用新型的一些实施例中，薄弱处131与非薄弱处132的熔深比设为n，满足：0.4≤n≤0.8。例如，可以将薄弱处131与非薄弱处132的熔深比设置为n。其中，可以将薄弱处131与非薄弱处132的熔深比n取为0.45；或者，可以将薄弱处131与非薄弱处132的熔深比n取为0.6；又或者，可以将薄弱处131与非薄弱处132的熔深比n取为0.75；又或者，可以将薄弱处131与非薄弱处132的熔深比n取为任意满足条件的数值。
42.通过上述设置，使得电池100可以在正常工作时具有较高的结构稳定性，利于提高电池100的可靠性，且使得电池100可以在热失控时快速形成连通通道，以及时将电解液和
高温气体排至电池100的外侧。
43.在本实用新型的一些实施例中，薄弱处131和非薄弱处132均设置为多个，多个薄弱处131和多个非薄弱处132交错设置。例如，参照图2所示，可以设置一条连接焊缝13具有多个薄弱处131和多个非薄弱处132，多个薄弱处131和多个非薄弱处132沿连接焊缝13的延伸长度交错布置。
44.通过上述设置，可以减小单个薄弱处131的尺寸，使得连接焊缝13整体的稳定性较高，以使壳体1不易在正常工作时开裂，且使得薄弱处131的分布范围较大，当电池100的局部区域发生热失控时，对应位置的薄弱处131可以及时开裂以形成连通通道，利于提高电池100的安全性。
45.在本实用新型的一些实施例中，壳体1包括两个弯折相连的侧壁11，第一部分构造为两个侧壁11中的一个，且第二部分构造为两个侧壁11中的另一个；和/或，壳体1的至少一个侧壁11包括两个子区域12，第一部分构造为两个子区域12中的一个，且第二部分设为两个子区域12中的另一个。
46.例如，参照图1所示，可以将壳体1构造为方形结构，壳体1包括弯折相连的两侧壁11，如弯折相连的上侧壁和前侧壁，可以将两侧壁11中的一个设为第一部分，且将两个侧壁11中的另一个设为第二部分，以在壳体1的棱边处形成有连接焊缝13，连接焊缝13可以沿长度方向分布在整个壳体1上，连接焊缝13上均匀设有多个薄弱处131，使得多个薄弱处131可以沿长度方向均匀分布在壳体1上。这样，当电池100的任一区域发生热失控时，壳体1均可对应形成连通通道，以及时将电解液和高温气体排至电池100的外侧。
47.或者，参照图2所示，可以将壳体1构造为方形壳体1，壳体1的至少一个侧壁11设有两个子部，如可以沿壳体1的长度方向将壳体1沿宽度方向的侧壁(如上侧壁)分为两个子区域12，两个子区域12中的一个设为第一部分，且两个子区域12中的另一个设为第二部分，以在两个子区域12的连接处形成有连接焊缝13；或者，可以沿壳体1的长度方向将壳体1沿厚度方向的侧壁(如右侧壁)分为两个子区域12，两个子区域12中的一个设为第一部分，且两个子区域12中的另一个设为第二部分，以在两个子区域12的连接处形成有连接焊缝13。这样，使得连接焊缝13可以沿长度方向分布在整个壳体1上，连接焊缝13上均匀设有多个薄弱处131，多个薄弱处131可以沿长度方向均匀分布在壳体1上。这样，当电池100的任一区域发生热失控时，壳体1均可对应形成连通通道，以及时将电解液和高温气体排至电池100的外侧。
48.通过上述设置，实现了连接焊缝13的灵活布置，利于提高电池100的布局合理性，提升了电池100的可靠性和安全性。
49.在本实用新型的一些实施例中，薄弱处131与壳体1的两端间隔开。例如，参照图2-图4所示，可以设置薄弱处131与壳体1的侧壁沿长度方向的端部保持间隔，即设置薄弱处131与壳体1的两端间隔开。需要说明的是，壳体1沿长度方向的两端处分别设有盖板14，盖板14与壳体1的侧壁焊接相连，通过设置薄弱处131与盖板14保持间隔，可以提高壳体1端部的结构强度，避免壳体1的端部在电池100正常工作时产生开裂。由此，利于提高电池100的可靠性。
50.具体地，参照图2所示，当电池100的长度小于1000mm时，可以设置连接焊缝12具有三个薄弱处131，三个薄弱处131沿电池100的长度方向均匀间隔开设置；参照图3所示，当电
池100的长度大于1000mm且小于1500mm时，可以设置连接焊缝12具有两组薄弱处131，两组薄弱处131间隔开设置，每组均具有两个薄弱处131，每组的两个薄弱处131间隔开设置；参照图4所示，当电池100的长度大于1500mm时，可以设置连接焊缝12具有三组薄弱处131，三组薄弱处131间隔开设置，每组均具有两个薄弱处131，每组的两个薄弱处131间隔开设置。需要强调的是，上述实施例并非对薄弱处131的布置方式的限制，仅是对薄弱处131的布置方式的举例说明。
51.在本实用新型的一些实施例中，本实用新型实施例的电池100，还包括：两个极柱，极柱与极芯电连接，两个极柱中的一个为正极极柱且另一个为负极极柱，两个极柱分别设于壳体的两端，两个极柱中的至少一个构造为内嵌于对应的壳体的端面；其中，两个极柱中的至少一个外套设有绝缘件，绝缘件用于将对应的极柱与壳体绝缘间隔开。
52.例如，参照图1、图5和图6所示，可以在壳体1沿长度方向的两侧分别安装有极柱2，容纳腔内对应极柱2设有集流体3和极耳4，极芯的一端可以通过集流体3、极耳4以与极柱2电连接，两个极柱2中的一个为正极极柱且另一个为负极极柱，如可以将位于左侧的极柱2设为正极极柱，且将位于右侧的极柱2设为负极极柱。
53.其中，可以将正极极柱构造为内嵌在对应的壳体1的端面上(即内嵌在对应的盖板14)，且将负极极柱构造为凸出于对应的壳体1的端面(即凸出于对应的盖板14的侧壁)；或者，可以将负极极柱构造为内嵌在对应的壳体1的端面上，且将正极极柱构造为凸出于对应的壳体1的端面；又或者，可以将正极极柱和负极极柱均构造为内嵌在对应的壳体1的端面上。内嵌设置的极柱2不会凸出壳体1的端面，利于减小电池100沿长度方向的尺寸，以实现对长度方向的空间的有效利用，利于提高电池100的能量密度。
54.可以理解的是，通过将正极极柱和负极极柱分别设于壳体1相对的两端面处，且将正极极柱和负极极柱中的至少一个构造为内嵌在对应端的端面上，可以减小电池100在对应方向上的尺寸，提高空间利用率，利于提高电池100的能量密度，提升了电池100的整体性能。
55.进一步地，参照图1和图5所示，可以将绝缘件3构造为管状，绝缘件3用于套设在极柱2的外侧，以将极柱2与壳体1绝缘隔开，以避免对应的极柱2与壳体1电连接。其中，可以在正极极柱的外侧套设有绝缘件3，且将负极极柱与壳体1的端面连接，使得壳体1带负电；或者，可以在负极极柱的外侧套设有绝缘件3，且将正极极柱与壳体1的端面连接，使得壳体1带正电。通过上述设置，可以减少绝缘件3的数量，降低电池100的安装难度，利于降低成本。
56.在本实用新型的一些实施例中，在壳体1为铝壳时，至少在负极极柱外套设有绝缘件3；或，在壳体1为钢壳时，至少在正极极柱外套设有绝缘件3。
57.例如，当壳体1设置为铝壳时，可以在负极极柱的外侧套设有绝缘件3，且将正极极柱与壳体1的端面连接，使得壳体1带正电；或者，可以分别在正极极柱和负极极柱的外侧套设有绝缘件3，使得壳体1不带电。由此，可以避免铝壳成为负极，利于提高壳体1的稳定性。
58.另外，当壳体1设置为钢壳时，可以在正极极柱的外侧套设有绝缘件3，且将负极极柱与壳体1的端面连接，使得壳体1带负电；或者，可以分别在正极极柱和负极极柱的外侧套设有绝缘件3，使得壳体1不带电。由此，可以避免钢壳成为正极，利于提高壳体1的稳定性。
59.在本实用新型的一些实施例中，两个极柱2外均套设有绝缘件3。通过上述设置，使得壳体1不带电，减小了电池100的布局难度，利于降低电池100的安装难度，降低成本。
60.在本实用新型的一些实施例中，参照图5所示，极柱2背离极芯的一端的端面与对应的绝缘件3的端面平齐。通过上述设置，使得绝缘件3可以将极柱2与壳体1完全隔开，以避免套设有绝缘件3的极柱2与壳体1电连接，且可以避免绝缘件3端面伸至极柱2背离极芯的一端，利于减少电池100的尺寸，提高电池100的能量密度。
61.在本实用新型的一些实施例中，绝缘件3的材料取为陶瓷。通过上述设置，使得绝缘件3具有良好的化学稳定性和热稳定性，且具有良好的电气和机械性能，利于提高电池100的整体性能。
62.本实用新型还提出了一种电池包。
63.根据本实用新型实施例的电池包，包括根据上述任一实施例所述的电池100。
64.根据本实用新型实施例的电池包，通过在壳体1的侧壁上设有连接焊缝13，且设置连接焊缝13具有薄弱处131，不同于在壳体1的端部设置防爆阀，薄弱处131的位置可以灵活设计，而并非局限于壳体1的端部位置，可以解决由于电池100尺寸增大带来电池排气不畅的问题，且使得电池100的排气压力具有更好的一致性，利于提高电池包的可靠性。
65.本实用新型又提出了一种车辆。
66.根据本实用新型实施例的车辆，包括根据上述任一实施例所述的电池包。
67.根据本实用新型实施例的车辆，通过在壳体1的侧壁上设有连接焊缝13，且设置连接焊缝13具有薄弱处131，不同于在壳体1的端部设置防爆阀，薄弱处131的位置可以灵活设计，而并非局限于壳体1的端部位置，可以解决由于电池100尺寸增大带来电池排气不畅的问题，且使得电池100的排气压力具有更好的一致性，利于提高电池包的可靠性，从而提高了车辆的整体性能。
68.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。
69.在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
70.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
71.在本实用新型的描述中，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。
72.在本实用新型的描述中，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。
73.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
74.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。