电池外壳、电池、电池模组及电池包的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其提供一种电池外壳、电池、电池模组及电池包。


背景技术：

2.目前，铝壳电池的电池外壳通常包括壳体和盖体，当盖体盖设于壳体时，壳体的开口端包覆盖体的至少部分外周壁。
3.然而，在电池外壳的制造过程中，需要对壳体进行拉伸处理，而经过拉伸处理后的壳体的开口端会出现一定程度的扩张变形，使得壳体的开口端的至少部分壁体与盖体的外周壁不贴合，如此，在沿壳体的开口端的端部边缘对壳体与盖体进行焊接后，焊痕的均匀度较差，而且在焊接过程中盖体与壳体容易沿盖合方向发生相对移动，导致壳体与盖体之间的焊接效果下降。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种电池外壳、电池、电池模组及电池包，旨在解决现有的电池外壳的壳体与盖体之间的焊接效果较差的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案是：一种电池外壳，包括壳体和盖体，壳体具有开口端，盖体包括盖板，以及设置在盖板上的凸缘，凸缘沿盖板的周向延伸形成闭环结构，凸缘能够在开口端置入闭环结构内后与开口端的外壁相压靠，开口端的外壁与凸缘之间设有卡合结构。
6.本实用新型实施例提供的电池外壳至少具有以下有益效果：当壳体的开口端置入闭环结构后，通过凸缘与开口端的外壁相压靠，可有效限制开口端的扩张变形，改善了开口端的外壁与凸缘的贴合度，如此，在沿凸缘对壳体与盖体进行焊接后，所形成的焊痕的均匀度较好，从而可有效提高壳体与盖体之间的焊接效果；另外，通过在开口端的外壁与凸缘之间设置卡合结构，可有效防止在焊接过程中盖体与壳体沿盖合方向发生相对移动，从而可进一步提高壳体与盖体之间的焊接效果。
7.在其中一实施例中，卡合结构包括凸部和第一凹部；凸部设于凸缘靠近壳体的一侧，第一凹部设于开口端的外壁上；或者，第一凹部设于凸缘靠近壳体的一侧，凸部设于开口端的外壁上；凸部与第一凹部相卡合。
8.通过采用上述技术方案，可有效限制盖体与壳体的相对位置，从而防止在焊接过程中盖体与壳体发生相对移动。
9.在其中一实施例中，凸部的高度范围为0.5mm-2mm。
10.通过采用上述技术方案，既便于将盖体盖设在壳体上，从而提高了电池外壳的生产效率，也可保证凸部与第一凹部可有效地卡合，从而防止在焊接过程中盖体与壳体发生相对移动。
11.在其中一实施例中，凸部与第一凹部相对的表面为弧面；或者，
12.凸部与第一凹部相对的表面为斜面；当凸部设置在凸缘上时，斜面自凸缘朝靠近盖板的方向倾斜设置；当凸部设置在开口端上时，斜面自开口端朝远离盖板的方向倾斜设置。
13.通过采用上述技术方案，可有效提高凸部与第一凹部之间的卡合顺畅度，便于将盖体盖设在壳体上，从而提高了电池外壳的生产效率。
14.在其中一实施例中，凸缘包括相对设置的两个第一凸出段，两个第一凸出段与开口端的外壁之间均设有卡合结构。
15.通过采用上述技术方案，可有效限制盖体与壳体的相对位置，从而防止在焊接过程中盖体与壳体发生相对移动，同时可简化电池外壳的生产流程，提高了电池外壳的生产效率。。
16.在其中一实施例中，凸缘还包括相对设置的两个第二凸出段，两个第二凸出段均连接于两个第一凸出段之间，并且两个第二凸出段与开口端的外壁之间均设有卡合结构。
17.通过采用上述技术方案，可更有效地限制盖体与壳体的相对位置，从而可更有效地防止在焊接过程中盖体与壳体发生相对移动。
18.在其中一实施例中，壳体的外壁上设有第二凹部，凸缘能够在开口端置入闭环结构内后置入第二凹部内。
19.通过采用上述技术方案，可有效提高电池外壳的外壁面的平整度，从而可有效提高电池在电池模组内的布局规整性，进而提高了电池模组的能量密度。
20.为实现上述目的，本实用新型还提供一种电池，包括电芯和上述任一个或者多个实施例的电池外壳，电芯置于电池外壳内。
21.由于上述电池采用了上述电池外壳的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。
22.为实现上述目的，本实用新型还提供一种电池模组，包括上述电池。
23.由于上述电池模组采用了上述电池的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。
24.为实现上述目的，本实用新型还提供一种电池包，包括上述电池模组。
25.由于上述电池包采用了上述电池模组的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本实用新型一实施例提供的电池外壳的结构示意图；
28.图2为图1所示电池外壳的盖体的结构示意图；
29.图3为本实用新型另一实施例提供的电池外壳的结构示意图；
30.图4为本实用新型又一实施例提供的电池外壳的结构示意图。
31.其中，图中各附图标记：
32.100、电池外壳；110、壳体；111、开口端；112、第二凹部；113、主体；120、盖体；121、盖板；122、凸缘；1221、第一凸出段；1222、第二凸出段；123、盖合空间；130、卡合结构；131、凸部；132、第一凹部。
具体实施方式
33.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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
35.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.在相关技术中，电池外壳通常包括壳体和盖体，盖体包括盖板和设于盖板上的凸台，盖体盖设于壳体后，壳体的开口端的壁体包覆凸台的外周壁。由于壳体通常需要进行拉伸处理，壳体经过拉伸处理后其开口端容易出现扩张变形，这样，开口端的至少部分壁体无法与凸台的外周壁相贴合，在沿开口端的端部边缘对壳体与盖体进行焊接后，焊痕的均匀度较差，导致焊接效果下降；另外，在焊接过程中，盖体与壳体容易沿盖合方向发生相对移动，导致焊接效果进一步下降。
38.鉴于此，请结合图1和图2所示，本实用新型的第一方面提供了一种电池外壳100，包括壳体110和盖体120，壳体110具有开口端111，盖体120包括盖板121和凸缘122，凸缘122设置在盖板121上，并且凸缘122沿盖板121的周向延伸形成闭环结构，闭环结构的环内空间作为盖合空间123，当盖体120盖设于壳体110时，壳体110的开口端111置入盖合空间123内，此时，凸缘122与开口端111的外壁相压靠，开口端111的外壁与凸缘122之间设有卡合结构130。
39.当壳体110的开口端111置入上述盖合空间123后，通过凸缘122与开口端111的外壁相压靠，可有效限制开口端111的扩张变形，改善了开口端111的外壁与凸缘122的贴合度，如此，在沿凸缘122对壳体110与盖体120进行焊接后，所形成的焊痕的均匀度较好，从而可有效提高壳体110与盖体120之间的焊接效果；另外，通过在开口端111的外壁与凸缘122之间设置卡合结构130，可有效防止在焊接过程中盖体120与壳体110沿盖合方向(即图1所
示的y方向，以下简称盖合方向y)发生相对移动，从而可进一步提高壳体110与盖体120之间的焊接效果；再者，与传统的盖体相比，上述电池外壳100的盖体120的结构更加简单，更易于生产，从而可有效降低电池外壳100的的生产成本。加之，由于凸缘122包覆开口端111的外壁，即盖体120的全部结构均位于壳体110外，盖体120不会占用壳体110的内部空间，这样，在同等体积下，采用上述电池外壳100的电池的能量密度更大。
40.为了减小上述电池外壳100的质量，进一步提高采用上述电池外壳100的电池的能量密度，上述电池外壳100为铝壳，换言之，壳体110与盖体120均采用铝材制成。
41.在一个实施例中，请结合图1所示，卡合结构130包括凸部131和第一凹部132；凸部131与第一凹部132相卡合。
42.在上述实施例的一个具体示例中，凸部131设于凸缘122靠近壳体110的一侧，第一凹部132设于开口端111的外壁上。
43.在上述实施例的另一个具体示例中，第一凹部132设于凸缘122靠近壳体110的一侧，凸部131设于开口端111的外壁上。
44.在壳体110的开口端111置入盖合空间123后，凸部131与第一凹部132相卡合，可有效限制盖体120与壳体110的相对位置，从而可有效防止在焊接过程中盖体120与壳体110沿盖合方向y发生相对移动。
45.在上述实施例的一个具体示例中，凸部131为凸条，相应地，第一凹部132为凹槽。
46.在上述实施例的一个具体示例中，凸部131为凸点，相应地，第一凹部132为凹口。
47.在上述实施例的一个具体示例中，凸部131的高度范围为0.5mm-2mm，例如，凸部131的高度为0.5mm；又如，凸部131的高度为1mm；再如，凸部131的高度为2mm。需要说明的是，凸部131的高度是指凸部131自壳体110至凸缘122的方向或者自凸缘122至壳体110的方向(即图1所示的方向x)的尺寸，亦即凸部131的凸出距离。
48.由于壳体110的开口端111的壁体具有一定的活动余量，通过将凸部131的高度限制在上述范围，当凸部131进入开口端111与凸缘122之间位置时，开口端111的壁体会出现轻微的内凹形变，在凸部131卡入第一凹部132后，开口端111的壁体恢复，这样可避免因凸部131的凸出距离过大而对盖体120与壳体110的盖合操作造成较大干涉，便于将盖体120盖设在壳体110上，从而提高了电池外壳100的生产效率；同时，可保证凸部131与第一凹部132可有效地卡合，从而可有效防止在焊接过程中盖体120与壳体110发生相对移动。
49.在上述实施例的一个具体示例中，请结合图3所示，凸部131与第一凹部132相对的表面为弧面。
50.通过将凸部131与第一凹部132相对的表面设置为弧面，在盖体120与壳体110盖合过程中，凸部131的弧面结构可起到圆滑过渡作用，可有效提高凸部131与第一凹部132之间的卡合顺畅度，便于将盖体120盖设在壳体110上，从而提高了电池外壳100的生产效率。
51.在上述实施例的另一个具体示例中，凸部131与第一凹部132相对的表面为斜面；当凸部131设置在凸缘122上时，斜面自凸缘122朝靠近盖板121的方向倾斜设置；当凸部131设置在开口端111上时，斜面自开口端111朝远离盖板121的方向倾斜设置。
52.通过将凸部131与第一凹部132相对的表面设置为斜面，在盖体120与壳体110盖合过程中，凸部131的斜面结构可起到导向作用，可有效提高凸部131与第一凹部132之间的卡合顺畅度，便于将盖体120盖设在壳体110上，从而提高了电池外壳100的生产效率。
53.在上述实施例的一个具体示例中，请结合图2所示，凸缘122包括相对设置的两个第一凸出段1221，一个第一凸出段1221与开口端111的外壁之间、以及另一个第一凸出段1221与开口端111的外壁之间均设有卡合结构130。
54.通过采用上述技术方案，可有效限制盖体120与壳体110的相对位置，从而防止在焊接过程中盖体120与壳体110发生相对移动，同时仅通过在相对设置的两个第一凸出段1221与开口端111的外壁之间分别设有卡合结构130，可简化电池外壳100的生产流程，提高了电池外壳100的生产效率。
55.在上述实施例的一个具体示例中，请结合图2所示，凸缘122还包括相对设置的两个第二凸出段1222，一个第二凸出段1222的一端与一个第一凸出段1221的一端相连接且另一端与另一个第一凸出段1221的一端相连接，另一个第二凸出段1222的一端与一个第一凸出段1221的另一端相连接且另一端与另一个第一凸出段1221的另一端相连接，如此，一个第一凸出段1221、一个第二凸出段1222、另一个第一凸出段1221和另一个第二凸出段1222依次连接成闭环结构，并且一个第二凸出段1222与开口端111的外壁之间、以及另二个第一凸出段1221与开口端111的外壁之间均设有卡合结构130。
56.通过在壳体110的四周均设置卡合结构130，可更有效地限制盖体120与壳体110的相对位置，从而可更有效地防止在焊接过程中盖体120与壳体110沿盖合方向y发生相对移动。
57.在上述具体示例中，当凸部131为凸条且第一凹部132为凹槽时，凸条沿开口端111的外周壁或者凸缘122的内周壁延伸形成闭环结构，相应地，凹槽沿开口端111的外周壁或者凸缘122的内周壁延伸形成闭环结构；或者，凸条的数量为多个，多个凸条沿开口端111的外周壁或者凸缘122的内周壁依次间隔分布，相应地，凹槽的数量为多个，多个凹槽沿开口端111的外周壁或者凸缘122的内周壁依次间隔分布，多个凸条与多个凹槽一一对应设置。
58.在上述具体示例中，当凸部131为凸点且第一凹部132为凹口时，凸点的数量为多个，多个凸点沿开口端111的外周壁或者凸缘122的内周壁依次间隔分布，相应地，凹口的数量为多个，多个凹口沿开口端111的外周壁或者凸缘122的内周壁依次间隔分布，多个凸点与多个凹口一一对应设置。
59.在一个实施例中，请结合图4所示，壳体110的外壁上设有第二凹部112，在开口端111置入上述盖合空间123后，凸缘122置入第二凹部112内。
60.具体地，壳体110包括主体113和设于主体113的一端的开口端111，开口端111的外壁面朝壳体110的内腔方向缩进以形成上述第二凹部112，第二凹部112沿壳体110的外周壁延伸形成闭环结构，当凸缘122置入第二凹部112后，盖体120的外壁面与主体113的外壁面相齐平。
61.通过采用上述技术方案，可有效提高电池外壳100的外壁面的平整度，从而可有效提高电池在电池模组内的布局规整性，进而提高了电池模组的能量密度。
62.本实用新型的第二方面提供了一种电池，包括电芯和上述任一个或者多个实施例的电池外壳100，电芯置于电池外壳100内。
63.由于上述电池采用了上述电池外壳100的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。
64.本实用新型的第三方面提供了一种电池模组，包括上述电池。
65.由于上述电池模组采用了上述电池的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。
66.本实用新型的第四方面提供了一种电池包，包括上述电池模组。
67.由于上述电池包采用了上述电池模组的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。
68.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。