一种电池壳体、电池及电池的装配工艺的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池壳体、包含该电池壳体的电池以及该种电池的装配工艺。


背景技术：

2.目前，在动力汽车、储能电站等领域，一般需要使用具有大容量的电池模组作为电源。电池模组包括多个电池，电池包括芯包以及用于容纳芯包的铝壳，为了更好地优化电池模组空间，会将电池中的芯包设计为扁长状，电池壳体也设置为与芯包适配的扁长状，具体装配电池时，是将芯包插入至铝壳的内部，此种电池壳体存在以下不足：当芯包较长时，铝壳的长度也较长，由于芯包软塌，将芯包插至铝壳内部的难度较大，并且在插设芯包过程中抬起芯包入壳，芯包会与铝壳发生碰撞导致芯包表面凹凸不平，影响电池的质量。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于：提供一种电池壳体、电池及电池的装配工艺，其可降低芯包的入壳难度，防止电池的质量受影响。
4.为达到此目的，本发明采用以下技术方案：
5.一方面，提供一种电池壳体，包括套设在芯包外部的壳本体，所述壳本体包括至少两个壳分段，每个所述壳分段呈中空结构，所有的所述壳分段沿着所述壳本体的长度方向依次排列，相邻的两个所述壳分段正对的一端为拼接端，所述拼接端设置有与所述壳分段的内部连通的第一开口，且相邻的两个所述壳分段的所述拼接端固定。
6.作为所述的电池壳体的一种优选的技术方案，相邻的两个所述壳分段的所述拼接端焊接固定。
7.作为所述的电池壳体的一种优选的技术方案，相邻两个所述壳分段的其中一个所述拼接端的端面凸出设置有插接部，所述插接部沿着所述壳本体的长度方向延伸，所述插接部能够插设至相互固定的另一个所述拼接端的所述第一开口内。
8.作为所述的电池壳体的一种优选的技术方案，所述插接部的外周具有抵接面，所述抵接面与供所述插接部插设的所述第一开口的内侧壁抵紧，所述抵接面倾斜设置，且所述抵接面与所述拼接端连接的一端与所述壳分段的中心线的垂直距离为l1，所述抵接面远离所述拼接端的一端与所述壳分段的中心轴线的垂直距离为l2，l1＞l2。
9.作为所述的电池壳体的一种优选的技术方案，所述抵接面与供所述插接部插设的所述拼接端焊接。
10.作为所述的电池壳体的一种优选的技术方案，所述插接部与所述拼接端连接的位置具有限位台阶面，供所述插接部插设的所述拼接端的端部能够与所述限位台阶面抵接。
11.作为所述的电池壳体的一种优选的技术方案，所述插接部通过定位件定位在供其插设的所述拼接端上，所述定位件包括定位凹槽以及能够配合卡接在所述定位凹槽内部的定位凸部，所述定位凸部环绕在所述插接部的外周面，所述定位凸部朝向所述壳分段的中
心轴线的垂直方向延伸凸出，所述定位凹槽凹陷在供所述插接部插设的所述第一开口的内侧壁。
12.作为所述的电池壳体的一种优选的技术方案，位于所述壳本体的长度方向两端的至少一个所述壳分段设置有第二开口，所述第二开口与所述壳分段的内部连通，所述第二开口背离所述第一开口，所述第二开口通过顶盖封堵。
13.第二方面，还提供一种电池，包括壳体和芯包，所述芯包容纳在所述壳体的内部，所述壳体为上述的电池壳体。
14.第三方面，还提供一种电池的装配工艺，提供有芯包、顶盖以及上述的电池壳体，包括以下步骤：
15.步骤s10、固定所述芯包；
16.步骤s20、将所述顶盖与所述芯包一端上的正极耳和/或负极耳连接；
17.步骤s30、将所述电池壳体中的所有所述壳分段套依次从所述芯包的另一端套设在所述芯包的外周，再将所述芯包外部的所有所述壳分段均朝向所述顶盖的方向移动，然后焊接相邻的两个所述壳分段，以使所有的所述壳分段焊接为一整体的壳本体。
18.本发明的有益效果为：将长度较长的壳本体分截为至少两个长度较短的壳分段，装配电池时，可先将所有的壳分段依次套设到芯包外周，再将相邻的两个壳分段的拼接端固定连接，不需要将芯包抬起并插至壳本体的内部，降低了芯包入壳的难度。由于芯包具有一定软塌程度，如果将长度较长的芯包抬起插至壳本体内，入壳时芯包容易碰撞到壳本体从而导致芯包表面出现凹凸不平的现象，此种结构的电池壳体，可以防止壳本体的长度过长而限制芯包入壳，有利于延长电池的程度，保证电池的质量不受影响。
附图说明
19.下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
20.图1为实施例所述电池的结构图。
21.图2为实施例所述电池的分解图。
22.图3为图2中a的放大图。
23.图4为相互固定的两个壳分段的其中一个壳分段的另一实施例的部分剖视图。
24.图5为相互固定的两个壳分段的其中一个壳分段的再一实施例的部分剖视图。
25.图6为相互拼接的两个壳分段的其中一个壳分段的又一实施例的部分剖视图。
26.图7为相互固定的两个壳分段的另一个壳分段的另一实施例的部分剖视图。
27.图中：
28.100、芯包；200、顶盖；
29.1、壳本体；11、壳分段；12、第一开口；13、插接部；14、第二开口；15、限位台阶面；16、定位凸部；17、定位凹槽；18、加强筋。
具体实施方式
30.为使本发明解决的技术问题、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发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
31.在本发明的描述中，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发明中的具体含义。
32.在本发明中，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。
33.如图1和图2所示，本发明提供一种电池壳体，包括套设在芯包100外部的壳本体1，壳本体1包括至少两个壳分段，每个壳分段11呈中空结构，所有的壳分段11沿着壳本体1的长度方向依次排列，相邻的两个壳分段11正对的一端为拼接端，拼接端设置有与壳分段11内部连通的第一开口12，且相邻的两个壳分段11的拼接端固定。其中，壳本体1为铝壳。壳本体1的长度与芯包100的长度的比值为0.8～1，电芯长度与电芯能量密度的比值为0.03～8。
34.本实施例中，壳本体1的长度与芯包100的长度的比值为0.9。在其他的示例中，壳本体1的长度与芯包100的长度的比值也可以为0.8、0.9或1，或在0.80～1范围内的任一数值，在此不对壳本体1的长度与芯包100的长度的比值作具体限制
35.本实施例中，电芯长度与电芯能量密度的比值为1，在其他的示例中，壳本体1的长度与芯包100的长度的比值也可以为0.03、1、3、5、6或8，或在0.03～8范围内的任一数值，在此不对电芯长度与电芯能量密度的比值作具体限制。
36.将长度较长的壳本体1分截为至少两个长度较短的壳分段11，装配电池时，可先将所有的壳分段11依次套设到芯包100外周，再将相邻的两个壳分段11的拼接端固定连接，不需要将芯包100抬起并插至壳本体1的内部，降低了芯包100入壳的难度。由于芯包100具有一定软塌程度，如果将长度较长的芯包100抬起插至壳本体1内，入壳时芯包100容易碰撞到壳本体1从而导致芯包100表面出现凹凸不平的现象，此种结构的电池壳体，可以防止壳本体1的长度过长而限制芯包100入壳，有利于延长电池的程度，保证电池的质量不受影响。
37.其中，相邻的两个壳分段11的拼接端焊接固定，通过焊接的方式将两个相邻的壳分段11的拼接端固定，此种固定方式连接可靠不易分离，保证电池壳体的质量。在其他的实施例中，也可以通过其他的方式将两个相邻的壳分段11的拼接端固定，例如粘接固定或螺钉拧紧固定。
38.参照图2和图3，为了降低两个相邻的壳分段11固定的难度，相邻的两个壳分段11其中的一个拼接端的端面凸出设置有插接部13，插接部13沿着壳本体1的长度方向延伸，插接部13能够插设至相互固定的另一个拼接端的第一开口12内。将插接部13插设至相互固定的拼接端的第一开口12内，通过插接部13为两个相邻的壳分段11拼接提供导向的作用，使两个壳分段11快速拼装到位。
39.进一步地，参照图4，插接部13的外周具有抵接面，插接部13的外周具有抵接面，抵
接面与供插接部13插设的第一开口12的内侧壁抵紧，抵接面倾斜设置，且抵接面与拼接端连接的一端与壳分段11的中心线的垂直距离为l1，抵接面远离拼接端的一端与壳分段11的中心轴线的垂直距离为l2，l1＞l2，抵接面的此种倾斜方式，使插接部13能够插紧在供其插设的拼接端的第一开口12内，且保证插接部13顺利插设到位。
40.可以理解的是，由于壳本体1的侧壁厚度通常较小，因此两个相邻的壳分段11之间的焊接空间十分有限，为了使两个相邻的壳分段11之间具有足够的焊接面积，保证两个相邻的壳分段11的连接强度，抵接面与供插接部13插设拼接端焊接，抵接面为两个壳分段11提供焊接空间，使两个壳分段11紧固连接。
41.参照图4，插接部13与拼接端连接的位置具有限位台阶面15，供插接部13插设拼接端的端部能够与限位台阶面15抵接，插接部13插设至与其正对的拼接端的第一开口12内时，外力推动改变插接部13插入第一开口12内部的深度，直至供插接部13插设的拼接端的端部与限位台阶面15抵接，通过限位台阶面15可以限制插接部13的插设深度，有利于使插接部13插设到位。当供插接部13的端部与限位台阶面15抵接时，表示插接部13插接到位，具体实施中，待插接部13插接到位再将供插接部13插设的拼接端的端面与限位台阶面15焊接。
42.一实施例中，参照图5和图7，插接部13体通过定位件定位在供其插设的拼接端上，定位件包括定位凹槽17以及能够配合卡接在定位凹槽17内部的定位凸部16，定位凸部16环绕在插接部13的外周面，定位凸部朝向壳分段11的中心轴线的垂直方向延伸凸出，定位凹槽17凹陷在供插接部13插设的第一开口12的内侧壁。此设计，将插接部13插接至对应的第一开口12内部后，可以通过定位凸部16卡接在定位凹槽17内，对插接部13进行辅助定位，焊接时插接部13的位置发生偏移。此外，卡扣凸部16的设置还可以增强插接部13的结构强度，增强插接部13的抗外力性，防止外力导致插接部13发生形变或断裂。
43.另一实施例中，参照图6，插接部13的内侧面上还设置有多个加强筋18，多个加强筋18绕壳分段11的中心轴线间隔分布，每个加强筋18沿着壳本体1的长度方向延伸，壳本体1通常为铝壳，此种材质的壳本体1结构强度较差，外力容易使插接部13发生形变，通过加强筋18可以进一步增强插接部13的结构强度。由于加强筋位于插接部13的上内侧面上，不影响插接部13与供其插设的拼接端的固定连接。
44.本示例中，壳本体1中具有三个壳分段11，所有的壳分段11分别壳本体1的长度方向依次排列，在实际实施中，壳分段11的数量可以根据需要设置，例如将壳分段11的数量设置为两个、四个或五个等。
45.本实施例中，参照图1和图2，位于壳本体1的长度方向两端的两个壳分段11均设置有第二开口14，第二开口14与壳分段11的内部连通，第二开口14背离第一开口12，第二开口14通过顶盖200封堵，此种结构的壳本体1适应于芯包100的相对两端分别具有极耳的情况，其中一个顶盖200的负极连接端与芯包100的负极耳电连接，另一个顶盖200的正极连接端与芯包100的正极耳电连接。
46.对于仅在一端引出极耳的芯包100，可以在位于壳本体1的长度方向两端的其中一个壳分段11背离第一开口12的一端设置一个第二开口14，另一个壳分段11背离第一开口12的一端不设置开口(即另一个壳分段11为一端开口另一端闭合的结构)，在顶盖200封堵第二开口14时，同一个顶盖200的正极连接端和负极连接端分别与芯包100的正极耳和负极耳
电连接。
47.再一实施例中，还提供一种电池，参照图1和图2，包括壳体和芯包100，壳体为以上任一实施例中提及到的电池壳体。将长度较长的壳本体1分截为至少两个长度较短的壳分段11，装配电池时，可先将所有的壳分段11依次套设到芯包100外周，再将相邻的两个壳分段11的拼接端的端部拼接固定，不需要将芯包100抬起并插至壳本体1的内部，降低了芯包100入壳的难度。由于芯包100具有一定软塌程度，如果将长度较长的芯包100抬起插至壳本体1内，入壳时芯包100容易碰撞到壳本体1从而导致芯包100表面出现凹凸不平的现象，此种结构的电池壳体，可以防止壳本体1的长度过长而限制芯包100入壳，有利于延长电池的程度，并且保证电池的质量不受影响。
48.又一实施例中，提供一种电池的装配工艺，提供有芯包100、顶盖200以及以上任一实施例提及到的电池壳体，包括以下步骤：
49.步骤s10、固定芯包100。本步骤中，将芯包100固定在工装上，为壳分段11套设在芯包100的外周做准备。
50.步骤s20、将顶盖200与芯包100一端上的正极耳和/或负极耳连接；
51.步骤s30、将电池壳体中的所有的壳分段11套依次从芯包100的另一端套设在芯包100的外周，再将芯包100外部的所有壳分段11分别朝向顶盖200的方向移动，然后焊接相邻的两个壳分段11，以使所有的壳分段11焊接为一整体的壳本体。
52.此种电池的装配工艺，是将所有的壳分段11套设在芯包100的外部，将所有的壳分段11均移动到预设位置在相邻的两个壳分段11拼接固定，所有的壳分段11焊接为一整体的壳本体1后，再将顶盖200与壳本体的第二开口14焊接，以封堵第二开口14，此种装配工艺装配芯包100和壳本体1时，不受芯包100长度的影响，能够降低芯包100在装配时芯包100表面出现不平整的风险。
53.一实施例中，电池装配工艺还包括步骤s40、将顶盖200焊接在壳本体长度方向上的第二开口14内，以封端第二开口14。
54.对于一端设置正极耳，另一端设置负极耳的芯包100且壳本体1的长度两端均具有第二开口14，即位于壳本体1的长度方向两端的两个壳分段11均具有第二开口14，对于此类电池的装配，需要提供有两个顶盖200，步骤s20中，将其中一个顶盖200的负极连接端与芯包100一端上的负极耳电连接，在步骤s30中，待所有的壳分段11焊接为一整体的壳本体1后，再将另一个顶盖200的正极连接端与芯包100另一端上的正极耳电连接，在步骤s40中，将两个顶盖200分别焊接在壳本体1的长度方向上的两个第二开口14中，以使顶盖200封堵第二开口14。或者，顶盖200的负极连接端和顶盖200的正极连接端与对应极耳电连接的顺序可以互换。
55.对于正极耳和负极耳均设置在芯包100的同一端的芯包100，且仅在壳本体1长度方向的一端设置一个第二开口14(即位于壳本体1长度方向两端的其中一个壳分段11为两端开口的结构，另一个壳分段11为一端开口另一端闭合的结构)。装配此类电池时，需要提供一个顶盖200，在步骤s20中，将顶盖200的负极连接端和正极连接端分别与芯包100的正极耳和负极耳电连接，在步骤s30中，待所有的壳分段11焊接为一整体的壳本体1后，仅需要将顶盖200焊接在壳本体1的长度方向的一端的第二开口14中，有利于减少电池的装配步骤，提高电池装配的效率。
56.对于正极耳和负极耳均设置在芯包100的同一端的芯包100，且壳本体1的长度两端均具有第二开口14，对于此类电池的装配，需要提供两个顶盖200，在步骤s20中，将其中一个顶盖200的负极连接端和正极连接端分别与芯包100的正极耳和负极耳电连接，在步骤s40中，将另一个顶盖200焊接在背离芯包100的正极耳和负极耳的第二开口14中，以及将与正极耳和负极耳连接的顶盖200焊接在靠近正极耳和负极耳的第二开口14中，以使两个顶盖200分别封堵两个第二开口14。
57.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发明的限制。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。
58.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发明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。
59.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。
60.以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。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发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。