CN214848800U - 一种单体电池外壳、单体电池及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池技术领域，公开了一种单体电池外壳、单体电池及电池模组。单体电池外壳包括：电池壳体和顶盖本体。电池壳体设有开口。顶盖本体盖设在开口处，顶盖本体与电池壳体的连接处环向开设有焊接凹槽，焊接凹槽的其中一个末端连接于电池壳体的外侧壁，焊接凹槽的另一个末端连接于顶盖本体的侧壁。本实用新型降低了焊缝凸出于电池外壳的高度，降低了焊缝高度对于单体电池外壳厚度的影响，降低了单体电池的占用体积，提高了实用性。

Description

一种单体电池外壳、单体电池及电池模组

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种单体电池外壳、单体电池及电池模组。

背景技术

目前市场上的壳盖式封装的单体电池多采用激光焊的方式焊接，分为顶焊与侧焊两种方式。由于方形电池成组多为肩并肩排列的方式，为了避免单体电池的厚度较大，多采用顶焊方式，而圆柱电池由于成组方式对宽度要求较低，多采用侧焊的方式。但对于快充型或混动型电池来说，由于对瞬时功率性能及散热性能要求较高，多采用方形结构电池，单体电池的厚度一般不超过20mm，这种情况下，如果采用顶焊，由于顶盖的空间不足，焊缝离极柱与防爆阀的距离很近，激光焊接对这两个部件存在明显的负面影响：一、由于激光焊接的焊缝与极柱距离较近，极易灼烧极柱，影响单体电池的外观；二、由于激光焊接焊缝离防爆阀较近，焊接过程中的高温会造成防爆阀周边的金属发生热变形，从而影响防爆阀的开阀值甚至引起防爆功能失效。而采用目前的侧焊的方式，可以一定程度上减轻极柱灼烧问题，但焊接后形成的焊缝存在高度，会增加单体电池的厚度，增大了单体电池的占用体积，降低了实用性，也导致单体电池形成的能量密度较低。

基于此，亟需一种单体电池外壳、单体电池及电池模组用来解决如上提到的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种单体电池外壳，降低了焊缝凸出于电池外壳的高度，降低了焊缝高度对于单体电池外壳厚度的影响，降低了单体电池的占用体积，提高了实用性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种单体电池外壳，包括：

电池壳体，所述电池壳体设有开口；

顶盖本体，所述顶盖本体盖设在所述开口处，所述顶盖本体与所述电池壳体的连接处环向开设有焊接凹槽，所述焊接凹槽的其中一个末端连接于所述电池壳体的外侧壁，所述焊接凹槽的另一个末端连接于所述顶盖本体的侧壁。

作为一种单体电池外壳的优选技术方案，所述焊接凹槽包括第一焊接凹部，所述电池壳体的所述开口的表面边缘环设所述第一焊接凹部，所述第一焊接凹部的两个末端分别连接于所述开口的表面以及所述电池壳体的外侧壁。

作为一种单体电池外壳的优选技术方案，所述焊接凹槽还包括第二焊接凹部，所述顶盖本体朝向所述电池壳体的端面为连接端面，所述顶盖本体在所述连接端面的边缘处开设所述第二焊接凹部，所述第二焊接凹部两个末端分别连接于所述顶盖本体的侧壁以及所述连接端面；所述第一焊接凹部与所述第二焊接凹部正对设置。

作为一种单体电池外壳的优选技术方案，所述第一焊接凹部位于所述开口的表面上的末端与所述第二焊接凹部位于所述连接端面上的末端相接。

作为一种单体电池外壳的优选技术方案，所述顶盖本体在所述连接端面上开设有容纳槽，所述容纳槽位于所述电池壳体与所述顶盖本体围成的腔体内部。

作为一种单体电池外壳的优选技术方案，所述顶盖本体在所述连接端面上凸出设置有环状的止挡部，所述止挡部置于所述容纳槽与所述电池壳体的内侧壁之间，所述止挡部的内侧壁与所述容纳槽的槽壁平齐。

作为一种单体电池外壳的优选技术方案，电池壳体的外侧壁与所述顶盖本体的侧壁平齐。

本实用新型的另一目的在于提供一种单体电池，降低了焊缝凸出于电池外壳的高度，降低了焊缝高度对于单体电池厚度的影响，降低了单体电池的占用体积，提高了实用性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种单体电池，包括电芯和如上所述的单体电池外壳，所述电芯置于所述电池壳体与所述顶盖本体围成的腔体内。

作为一种单体电池的优选技术方案，所述焊接凹槽内填充有焊接部，所述焊接部与所述电池壳体和所述顶盖本体均连接。

本实用新型的另一目的在于提供一种电池模组，提高了电池模组的能量密度。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电池模组，包括如上所述的单体电池。

本实用新型的有益效果：顶盖本体与电池壳体的连接处环向设置焊接凹槽，将顶盖本体与电池壳体焊接连接时，焊缝能够位于焊接凹槽内部，降低了焊缝凸出于电池外壳的高度，降低了焊缝高度对于单体电池外壳厚度的影响，降低了单体电池的占用体积，提高了实用性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的单体电池外壳的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的单体电池外壳的剖视图；

图3是图2中A处的局部放大图。

图中：

1、电池壳体；

2、顶盖本体；21、容纳槽；22、止挡部；

3、焊接凹槽；31、第一焊接凹部；32、第二焊接凹部；

4、极柱；

5、防爆阀。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、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实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

目前，若采用侧焊的方式连接顶盖与壳体，焊接形成焊缝存在高度，会增加单体电池的厚度，增大了单体电池的占用体积，降低了实用性，也导致单体电池形成的能量密度较低。

本实施例提供了一种单体电池外壳，降低了焊缝高度对于单体电池外壳厚度的影响，降低了单体电池的占用体积，提高了实用性。

具体地，如图1-图3所示，本实施例提供的单体电池外壳包括：电池壳体1和顶盖本体2。电池壳体1设有开口。顶盖本体2盖设在开口处，顶盖本体2与电池壳体1的连接处环向开设有焊接凹槽3，焊接凹槽3的其中一个末端连接于电池壳体1的外侧壁，焊接凹槽3的另一个末端连接于顶盖本体2的侧壁。顶盖本体2与电池壳体1的连接处环向设置有焊接凹槽3，将顶盖本体2与电池壳体1焊接连接时，焊缝能够位于焊接凹槽3内部，降低了焊缝凸出于电池外壳的高度，降低了焊缝高度对于单体电池外壳厚度的影响，降低了单体电池的占用体积，提高了实用性。在本实施例中，电池壳体1的外侧壁与顶盖本体2的侧壁平齐。

具体地，焊接凹槽3包括第一焊接凹部31，电池壳体1的开口的表面边缘环设有第一焊接凹部31，第一焊接凹部31的两个末端分别连接于开口的表面以及电池壳体1的外侧壁。进一步地，焊接凹槽3还包括第二焊接凹部32，顶盖本体2朝向电池壳体1的端面为连接端面，顶盖本体2在连接端面的边缘处开设有第二焊接凹部32，第二焊接凹部32两个末端分别连接于顶盖本体2的侧壁以及连接端面；第一焊接凹部31与第二焊接凹部32正对设置。设置第一焊接凹部31与第二焊接凹部32，能够使焊缝与电池壳体1和顶盖本体2均连接，保证了电池壳体1与顶盖本体2之间的连接强度，且分别设置第一焊接凹部31与第二焊接凹部32也提高了焊缝与电池壳体1和顶盖本体2的接触面积，进一步提高了连接强度。

具体地，第一焊接凹部31为截面为直角三角形的槽，两条直角边分别与电池壳体1的开口的表面以及外侧壁重合，斜边的两端分别连接于开口的表面以及电池壳体1的外侧壁。具体地，第二焊接凹部32为截面为直角三角形的槽，两条直角边分别与顶盖本体2的连接端面以及侧壁重合，斜边的两端分别连接于顶盖本体2的侧壁以及连接端面。第一焊接凹部31与第二焊接凹部32正对设置，以形成焊接凹槽3。在其他实施例中，第一焊接凹部31和第二焊接凹部32还可为其他形状的槽或圆角状，在此不作限定。

作为优选方案，第一焊接凹部31位于开口的表面上的末端与第二焊接凹部32位于连接端面上的末端相接，避免了第一焊接凹部31与连接端面之间或第二焊接凹部32与电池壳体1的开口表面形成角度较小的缝隙，便于焊缝填满焊接凹槽3，避免了焊缝与第一焊接凹部31或第二焊接凹部32之间留有空隙，保证了焊接连接的强度。在本实施例中，第一焊接凹部31与第二焊接凹部32的截面尺寸相同，且呈镜面对称。

作为优选方案，顶盖本体2在连接端面上开设有容纳槽21，容纳槽21位于电池壳体1与顶盖本体2围成的腔体内部，容纳槽21用于容纳电芯的顶端，降低了单体电池外壳的高度，进一步缩小了单体电池的占用体积。

在本实施例中，以图2-图3所示的方向而言，容纳槽21的槽侧壁至顶盖本体2的侧壁之间的厚度与容纳槽21的顶壁与顶盖本体2的顶壁之间的厚度相同，优选为0.5～3mm。在其他实施例中，上述两个厚度还可不同，在此不作限定。

在本实施例中，以图2-图3所示的方向而言，容纳槽21的槽顶壁与连接端面之间的高度差为3～10mm，优选为5mm。

作为优选方案，顶盖本体2在连接端面上凸出设置有止挡部22。止挡部22置于容纳槽21与电池壳体1的内侧壁之间，在激光焊接时，设置止挡部22能够阻挡从电池壳体1与顶盖本体2之间缝隙穿过的激光，避免了激光对于单体电池外壳内部的电芯的损伤，保证了产品的合格率。在本实施例中，止挡部22的厚度小于容纳槽21的槽侧壁至顶盖本体2的侧壁之间的厚度，止挡部22的厚度为0.2～2mm，长度为2～5mm，优选长度为3mm。

具体地，第一焊接凹部31位于开口的表面上的末端与电池壳体1的内侧壁间隔设置，第二焊接凹部32位于连接端面上的末端与止挡部22间隔设置。使得电池壳体1与顶盖本体2之间的接触处呈面状，增大了接触面积，便于装配。在其他实施例中，第一焊接凹部31位于开口的表面上的末端还可以相交于电池壳体1的内侧壁与开口的表面之间的相交处，第二焊接凹部32位于连接端面上的末端还可以相交于止挡部22朝向电池壳体1的一侧的侧壁与连接端面的相交处。

作为优选方案，止挡部22环设在连接端面上，且止挡部22的内侧壁与容纳槽21的槽壁平齐。止挡部22与容纳槽21的槽壁平齐，便于加工，降低了加工难度。进一步地，止挡部22的外侧壁贴合于电池壳体1的内侧壁，提高了电池壳体1与顶盖本体2之间的连接处的结构强度，提高了实用性与耐用度。在其他实施例中，止挡部22的内侧壁与容纳槽21的槽壁还可不平齐，在此不作限定。

在本实施例中，单体电池外壳的横截面呈长方形，适用于方形电池。顶盖本体2与止挡部22为一体式结构，电池壳体1也为一体式结构。且为了保证电池壳体1与顶盖本体2之间的焊接强度，电池壳体1与顶盖本体2均采用同一种材质，可为钢或铝。优选采用铝制，重量较轻，成本较低。在其他实施例中，单体电池外壳的横截面还可呈圆形，适用于圆柱电池，在此不作限定。

本实施例还提供了一种单体电池。具体地，如图1-图3所示，单体电池包括电芯和如前文中所述的单体电池外壳。电芯置于电池壳体1与顶盖本体2围成的腔体内。进一步地，单体电池还包括两个极柱4，两个极柱4分别与电芯的正极极耳和负极极耳电连接。在本实施例中，单体电池的电池壳体1的一端设置开口，开口处封堵有一个顶盖本体2，两个极柱4均设置在此顶盖本体2上。在其他实施例中，单体电池的电池壳体1的两端均设置开口，故设置两个顶盖本体2，两个顶盖本体2分别封堵在两个开口处，两个顶盖本体2上分别设置一个极柱4。进一步地，顶盖本体2上设置有防爆阀5，当单体电池内部的气体压力过大时，防爆阀5能够及时释放压力，避免单体电池***，提高了安全性。可以理解的是，焊接凹槽3内填充有焊接部，焊接部与电池壳体1和顶盖本体2均连接。其中，焊接部为焊接时熔化的焊锡形成的，填充在焊接凹槽3内部，起到连接顶盖本体2和电池壳体1的作用。

本实施例还提供了一种电池模组。具体地，包括如前文中所述的单体电池。具体地，该电池模组包括如前文所述的单体电池，提高了电池模组的能量密度，也提高了实用性。电池模组包括多个沿第一方向排列的单体电池，在电池模组沿第一方向的两端分别设置一个端板，也就是说多个单体电池排列在两个端板之间。电池模组沿周向设置有用于捆扎固定的钢带，使电池模组形成一个整体。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单体电池外壳，其特征在于，包括：

电池壳体(1)，所述电池壳体(1)设有开口；

顶盖本体(2)，所述顶盖本体(2)盖设在所述开口处，所述顶盖本体(2)与所述电池壳体(1)的连接处环向开设有焊接凹槽(3)，所述焊接凹槽(3)的其中一个末端连接于所述电池壳体(1)的外侧壁，所述焊接凹槽(3)的另一个末端连接于所述顶盖本体(2)的侧壁。

2.根据权利要求1所述的单体电池外壳，其特征在于，所述焊接凹槽(3)包括第一焊接凹部(31)，所述电池壳体(1)的所述开口的表面边缘环设所述第一焊接凹部(31)，所述第一焊接凹部(31)的两个末端分别连接于所述开口的表面以及所述电池壳体(1)的外侧壁。

3.根据权利要求2所述的单体电池外壳，其特征在于，所述焊接凹槽(3)还包括第二焊接凹部(32)，所述顶盖本体(2)朝向所述电池壳体(1)的端面为连接端面，所述顶盖本体(2)在所述连接端面的边缘处开设所述第二焊接凹部(32)，所述第二焊接凹部(32)两个末端分别连接于所述顶盖本体(2)的侧壁以及所述连接端面；所述第一焊接凹部(31)与所述第二焊接凹部(32)正对设置。

4.根据权利要求3所述的单体电池外壳，其特征在于，所述第一焊接凹部(31)位于所述开口的表面上的末端与所述第二焊接凹部(32)位于所述连接端面上的末端相接。

5.根据权利要求3所述的单体电池外壳，其特征在于，所述顶盖本体(2)在所述连接端面上开设有容纳槽(21)，所述容纳槽(21)位于所述电池壳体(1)与所述顶盖本体(2)围成的腔体内部。

6.根据权利要求5所述的单体电池外壳，其特征在于，所述顶盖本体(2)在所述连接端面上凸出设置有环状的止挡部(22)，所述止挡部(22)置于所述容纳槽(21)与所述电池壳体(1)的内侧壁之间，所述止挡部(22)的内侧壁与所述容纳槽(21)的槽壁平齐。

7.根据权利要求1-6任一项所述的单体电池外壳，其特征在于，所述电池壳体(1)的外侧壁与所述顶盖本体(2)的侧壁平齐。

8.一种单体电池，其特征在于，包括电芯和如权利要求1-7任一项所述的单体电池外壳，所述电芯置于所述电池壳体(1)与所述顶盖本体(2)围成的腔体内。

9.根据权利要求8所述的单体电池，其特征在于，所述焊接凹槽(3)内填充有焊接部，所述焊接部与所述电池壳体(1)和所述顶盖本体(2)均连接。

10.一种电池模组，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的单体电池。

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