防爆电池壳体及其加工方法与流程

1.本发明涉及电池安全防护结构技术领域，具体涉及一种防爆电池壳体及其加工方法。


背景技术：

2.随着电池市场需求的增大，电池爆炸事故的频发，电池安全性能的提高也迫在眉睫。目前市场上的电池主要通过安装防爆片来达到降低电池爆炸风险的目的。很多电池的顶部面积比较大，侧部面积比较小，为了便于防爆片的安装，防爆片一般安装在电池盖子上，布置位置不灵活。
3.此外，防爆片的加工方式主要是焊接，也就是电池盖子上焊接排压防爆片。通过焊接的方式将防爆片固定连接在电池盖子顶部，不仅留有较大的焊接应力，而且连接结构稳定性差，可能会导致防爆片临界压力改变，甚至导致防爆片脱落，安全性能较低。


技术实现要素：

4.本发明实施例要解决的技术问题目前的电池壳体上防爆结构布置位置单一，防爆装置稳定性差，安全性能有待提高。
5.有鉴于此，本发明提供一种防爆电池壳体。
6.本发明还提供一种防爆电池壳体加工方法。
7.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
8.根据本发明第一方面实施例的防爆电池壳体包括：
9.壳体本体，所述壳体本体的至少一个侧面的外表面设有凹陷部以形成防爆区，所述防爆区设有：
10.主防爆部，所述主防爆部形成为设在所述防爆区内的环形凹槽或多边形凹槽；
11.副防爆部，所述副防爆部设在由所述主防爆部围成的防爆区内，所述副防爆部形成为与所述主防爆部同心设置的多个环形凹槽，或形成为两端分别与所述主防爆部的边沿和中心相连的多个条形凹槽。
12.根据本发明实施例的防爆电池壳体还可以包括以下技术特征：
13.进一步地，所述防爆区的壳体本体厚度为0.3mm～0.5mm，所述主防爆部和所述副防爆部的凹槽深度相同且大于所述防爆区其它位置的深度。
14.进一步地，所述防爆区形成为与所述主防爆部同心设置的圆形或多边形凹陷部，所述防爆区的内周边沿与所述主防爆部的外周边沿为重合关系或内接关系。
15.进一步地，所述主防爆部形成为环形凹槽，所述副防爆部形成为2个与所述主防爆部同心设置的环形凹槽。
16.进一步地，所述主防爆部形成为环形凹槽，所述副防爆部形成为3个两端分别与所述主防爆部的中心和边沿相连的条形凹槽。
17.进一步地，所述主防爆部形成为8边形凹槽，所述副防爆部形成为8个两端分别与
所述主防爆部的中心和顶点相连的条形凹槽。
18.进一步地，所述壳体本体包括8个所述侧面，8个所述侧面的中部均设有所述防爆区。
19.进一步地，所述壳体本体的一个侧面形成为电池盖，位于所述电池盖上的防爆区朝向电池的内外两侧均设有所述凹陷部。
20.进一步地，所述主防爆部和所述副防爆部的表面设有凹凸纹。
21.根据本发明第二方面实施例的防爆电池壳体加工方法，包括以下步骤：
22.s10、在壳体本体的至少一个侧面利用数控机床加工出凹陷的防爆区；
23.s20、利用激光在防爆区外表面加工出主防爆部和副防爆部，其中，所述主防爆部形成为设在所述防爆区内的环形凹槽或多边形凹槽，所述副防爆部设在由所述主防爆部围成的防爆区内，所述副防爆部形成为与所述主防爆部同心设置的环形凹槽，或形成为两端分别与所述主防爆部的边沿和中心相连的条形凹槽。
24.本发明的上述技术方案至少具有以下技术效果：
25.根据本发明实施例的防爆电池壳体，防爆区的位置可以设在壳体本体的任意面，布置灵活，此外，防爆区、主防爆部和副防爆部结构简单，便于加工，当电池内部受到较大压力时，能够及时开裂进行泄压，防爆效果好。
附图说明
26.图1为根据本发明实施例一的防爆电池壳体的防爆区的一个结构示意图；
27.图2为根据本发明实施例一的防爆电池壳体的防爆区的又一个结构示意图；
28.图3为根据本发明实施例一的防爆电池壳体的防爆区开裂过程示意图；
29.图4为根据本发明实施例二的防爆电池壳体的防爆区的一个结构示意图；
30.图5为根据本发明实施例二的防爆电池壳体的防爆区的又一个结构示意图；
31.图6为根据本发明实施例二的防爆电池壳体的防爆区开裂过程示意图；
32.图7为根据本发明实施例三的防爆电池壳体的防爆区的一个结构示意图；
33.图8为根据本发明实施例三的防爆电池壳体的防爆区的又一个结构示意图；
34.图9为根据本发明实施例三的防爆电池壳体的防爆区开裂过程示意图；
35.图10为根据本发明实施例的防爆电池壳体的防爆区的结构原理示意图；
36.图11为根据本发明实施例的防爆电池壳体的防爆区受到电池内部压力的示意图；
37.图12为根据本发明实施例四的防爆电池壳体的结构示意图；
38.图13为根据本发明实施例五的防爆电池壳体的结构示意图；
39.图14为根据本发明实施例六的防爆电池壳体的结构示意图；
40.图15为根据本发明实施例七的防爆电池壳体的结构示意图；
41.图16为根据本发明实施例防爆电池壳体加工方法流程图；
42.图17为根据本发明实施例防爆电池壳体的电池盖上防爆区的加工原理示意图。
43.附图标记
44.防爆电池壳体100；壳体本体10；防爆区11；主防爆部111；副防爆部112；凹凸纹113。
具体实施方式
45.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的防爆电池壳体100。
47.如图1、图4、图7、图15和图17所示，根据本发明实施例的防爆电池壳体100包括壳体本体10，壳体本体10的至少一个侧面的外表面设有凹陷部以形成防爆区11，防爆区11设有主防爆部111和副防爆部112。
48.具体而言，主防爆部111形成为设在防爆区11内的环形凹槽或多边形凹槽，副防爆部112设在由主防爆部111围成的防爆区11内，副防爆部112形成为与主防爆部111同心设置的多个环形凹槽，或形成为两端分别与主防爆部111的边沿和中心相连的多个条形凹槽。
49.也就是说，防爆电池壳体100设有多个侧面(一般包括上面电池盖、底面和周向的侧面)，至少一个侧面的外表面设有防爆区11，防爆区11的厚度比正常壳体本体10厚度要薄，是比较薄弱的区域，防爆区11的大小可以根据安装位置灵活调节，不受限于壳体本体10电池盖上。防爆区11上设有主防爆部111和副防爆部112，主防爆部111是设在防爆区11上的环形凹槽或者多边形凹槽。副防爆部112设在主防爆部111围成的区域内，副防爆部112为多个环形凹槽或者多个条形凹槽。当副防爆部112为环形凹槽时，副防爆部112与主防爆部111的中心重合，呈同心结构；当防爆部为条形凹槽时，副防爆部112的一端连接主防爆部111的中心，另一端连接主防爆部111的边沿，呈放射状结构。如果电池内部受到较大压力，副防爆部112的靠近中心的位置会首先开裂，接着沿着副防爆部112的纹路和主防爆部111的纹路依次开裂。从而达到泄压的目的，防止电池发生爆炸。
50.由此，根据本发明实施例的防爆电池壳体100，防爆区11的位置可以设在壳体本体10的任意面，布置灵活，此外，防爆区11、主防爆部111和副防爆部112结构简单，便于加工，当电池内部受到较大压力时，能够及时开裂进行泄压，防爆效果好。
51.优选地，防爆区11的壳体本体10厚度为0.3mm～0.5mm，主防爆部111和副防爆部112的凹槽深度相同且大于防爆区11其它位置的深度。
52.具体地，由于电池生产的厂家不同，型号不同，所以电池的防爆区11、主防爆部111和副防爆部112的形状大小以及加工深度不固定，但是防爆区11位置的壳体本体10厚度一般为0.3mm～0.5mm，可选0.3mm，0.4mm或0.5mm等，该厚度范围在结构稳定的前提下便于壳体本体10受压开裂。此外，同一个侧面上主防爆部111与副防爆部112的加工深度相同，且都比防爆区11其它位置深度深，从而，便于壳体本体10从相应位置开裂。
53.根据本发明的一个实施例，防爆区11形成为与主防爆部111同心设置的圆形或多边形凹陷部，防爆区11的内周边沿与主防爆部111的外周边沿为重合关系或内接关系，例如内接多边形，内接圆等组合方式。
54.优选地，主防爆部111形成为环形槽，副防爆部112形成为2个与主防爆部111同心设置的环形凹槽。
55.具体而言，主防爆部111和副防爆部112形成同心圆结构。
56.实施例一、如图1和图2所示，主防爆部111和副防爆部112形成3个同心圆纹路，经
验证，3个同心圆纹路的防爆效果最好，如图3所示，当电池内部压力异常增大时，最靠近中心的同心圆首先破口，释放压力，防止电池爆炸。
57.实施例二、如图4和图5所示，主防爆部111形成为环形凹槽，副防爆部112形成为3个两端分别与主防爆部111的中心和边沿相连的条形凹槽。如图6所示，当电池内部受到异常压力时，壳体本体10从防爆区11中心顺着副防爆部112的纹路开裂，释放压力。
58.实施例三、如图7和图8所示，主防爆部111形成为8边形凹槽，副防爆部112形成为8个两端分别与主防爆部111的中心和顶点相连的条形凹槽。如图9所示，当电池内部受到异常压力时，电池从防爆区11中心顺着副防爆部112的纹路开裂，释放压力。
59.优选地，在实施例二和实施例三中，相邻两个条形凹槽之间夹角相等。
60.可选地，壳体本体10包括8个侧面，8个侧面的中部均设有防爆区11，防爆效果好。需要说明的，不同电池结构的侧面数量可能不同，可以根据需要选择在一个或若干个侧面上设置防爆区11。
61.进一步地，壳体本体10的一个侧面形成为电池盖，位于电池盖上的防爆区111朝向电池的内外两侧均设有凹陷部。
62.也就是说，如图17所示，壳体本体10主要由电池盖、多个周向侧面和底面组成，电池盖由于便于拆卸，所以可以在电池盖的内外侧都加工出凹陷部，进一步提高防爆效果。
63.在本发明的一个实施例中，如图10和图11所示，主防爆部和副防爆部表面设有凹凸纹。凹凸纹就是比较小的凹凸状的槽，该种结构更加容易破裂释放压力。
64.优选地，8个防爆区的形状均相同，具体如图12至图14所示。
65.实施例四、如图12所示，壳体本体10的8个侧面均设有图1中的防爆区结构。
66.实施例五、如图13所示，壳体本体10的8个侧面均设有图4中的防爆区结构。
67.实施例六、如图14所示，壳体本体10的8个侧面均设有图7中的防爆区结构。
68.实施例七、如图15所示，壳体本体10分别有两个侧面设有图1、图4和图7中的防爆区结构。
69.总而言之，根据本发明实施例的防爆电池壳体100，防爆区11的位置可以设在壳体本体10的任意面，布置灵活，此外，防爆区11、主防爆部111和副防爆部112结构简单，便于加工，在电池内部受到较大压力时，能够及时开裂进行泄压，防爆效果好。
70.根据本发明第二方面实施例的防爆电池壳体100加工方法，用于加工上述任意一实施例所述的防爆电池壳体100，防爆电池壳体100加工方法包括以下步骤：
71.s10、在壳体本体10的至少一个侧面利用数控机床加工出凹陷的防爆区11；
72.s20、利用激光在防爆区11外表面加工出主防爆部111和副防爆部112，其中，主防爆部111形成为设在防爆区11内的环形凹槽或多边形凹槽，副防爆部112设在由主防爆部111围成的防爆区11内，副防爆部112形成为与主防爆部111同心设置的环形凹槽，或形成为两端分别与主防爆部111的边沿和中心相连的条形凹槽。
73.也就是说，如图16所示，加工防爆电池壳体100时，首先在具有一定厚度的壳体本体10外侧用数控机床进行深度消减，加工出单侧凹陷区域，凹陷区域比较薄弱，作为防爆区11。然后利用激光在防爆区11上烧出所需要的凹槽纹路，作为主防爆部111和副防爆部112。其中，主防爆部111形成为设在防爆区11内的环形凹槽或多边形凹槽，副防爆部112设在由主防爆部111围成的防爆区11内，副防爆部112形成为与主防爆部111同心设置的环形凹槽，
或形成为两端分别与主防爆部111的边沿和中心相连的条形凹槽。
74.此外，若是在电池盖上加工防爆区，则利用数控机床在电池盖的两侧都加工出凹陷部作为防爆区，并对防爆区朝外的一侧用激光烧出主防爆部111和副防爆部112。
75.需要说明的是，若是通过冲压法制作凹槽纹路，电池壳体容易损坏变形，密度变化不良率高，单一的数控机床雕刻法加工防爆片容易损坏电池，不是首选的方法，单一激光加工方法虽然不会破坏电池，但是加工时间长。根据本发明实施例的加工方法由于不是单一的采用数控机床或单一的采用激光对壳体本体10进行加工，因此能够在很大程度上避免对壳体本体10的损坏，外形不会改变，密度不会改变，节约加工时间。同时，经过激光加工的防爆区11表面会形成的细小的凹凸纹113，如图10和11所示，凹凸纹113处更容易发生破裂，释放压力，防爆效果好。
76.由此，根据本发明实施例的防爆电池壳体100加工方法，不仅便于加工防爆区11，而且能够节省加工时间，提高加工效率和产品质量，降低不合格率，防爆效果好。
77.除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
78.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。