申请/专利权人：宁德新能源科技有限公司;苏州中科瑞龙科技有限公司

申请日：2017-11-21

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN109817849B

主分类号：H01M50/119

分类号：H01M50/119;H01M50/102;H01M50/131;H01M50/134;H01M50/133

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2022.11.29#专利申请权的转移;2019.06.21#实质审查的生效;2019.05.28#公开

摘要：本申请提供一种包装壳，用于电池，包括：第一壳体，第一壳体包括顶部和第一侧壁，第一侧壁从顶部向下延伸，第一侧壁具有向外延伸的第一凸缘，第一侧壁围成一个开口；以及第二壳体，第二壳体包括中间部和由中间部向外延伸的第二凸缘；其中，中间部用于覆盖开口，第一壳体和第二壳体的材料为合金。本申请的目的在于提供一种包装壳，以提高电芯封装的可靠性和电芯尺寸的一致性。

主权项：1.一种包装壳，用于电池，包括：第一壳体，所述第一壳体包括顶部和第一侧壁，所述第一侧壁从所述顶部向下延伸，所述第一侧壁具有向外延伸的第一凸缘，所述第一侧壁围成一个开口；以及第二壳体，所述第二壳体包括中间部和第二凸缘，所述中间部用于覆盖所述开口，所述第二凸缘用于和所述第一凸缘接触；其中，所述第一壳体和所述第二壳体的材料为合金，所述包装壳还包括设置在所述中间部的防爆阀，其中，所述中间部和所述第二凸缘位于同一平面上，或所述第二壳体包括底部和第二侧壁，所述第二侧壁从所述底部向上伸出，所述第二侧壁向外延伸形成所述第二凸缘。

全文数据：包装壳及电池技术领域本发明涉及一种包装壳及电池。背景技术现有电池所使用电芯绝大多数为铝塑膜软包装封装，该铝塑膜软包装封装的尺寸一致性较差，其公差为±0.5-1.5mm，对于软包工艺，暂只能从控制工序一致性来解决电芯尺寸公差大的问题，但这难以实现。其次，软包装电芯头部封印区及侧边折边区占用过多体积，电芯能量密度较低，但是软包头部及侧边折边产生的电芯尺寸的增加也无法缩小。最后，软包采用PP热熔密封，水汽易渗透，导致电芯失效，软包装只能提高封印宽度来阻止水汽渗透，此举会导致电芯包装体积的进一步增大，进而导致电芯能量密度降低。由此可见，现有技术中电芯尺寸的一致性和电芯封装的可靠性亟需提高。发明内容针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种包装壳，以提高电芯封装的可靠性和电芯尺寸的一致性。本申请提供一种包装壳，用于电池，包括：第一壳体，第一壳体包括顶部和第一侧壁，第一侧壁从顶部向下延伸，第一侧壁具有向外延伸的第一凸缘，第一侧壁围成一个开口；以及第二壳体，第二壳体包括中间部和由中间部向外延伸的第二凸缘，中间部用于覆盖开口，所述第二凸缘用于和所述第一凸缘接触；其中，第一壳体和第二壳体的材料为合金。根据本申请，第一壳体和第二壳体的材料为不锈钢。根据本申请，第一壳体和第二壳体的厚度范围为125μm-200μm。根据本申请，包装壳还包括设置在中间部的防爆阀。根据本申请，防爆阀为L型的槽，防爆阀设置在中间部的外表面，且防爆阀的深度小于第二壳体的厚度。根据本申请，槽沿中间部的厚度方向的横截面为V型，并且槽的底部距中间部的内表面的距离为15μm-35μm。根据本申请，防爆阀的角部为圆倒角，圆倒角的半径R为1mm。根据本申请，包装壳上设置有正极极柱、负极连接片、注液口和密封钉，正极极柱与包装壳绝缘，负极连接片连接于包装壳上，注液口形成在包装壳上，钉密封注液口。根据本申请，中间部和第二凸缘位于同一平面上，或第二壳体包括底部和第二侧壁，第二侧壁从底部向上伸出，第二侧壁向外延伸形成第二凸缘。本申请还提供一种电池，包括电芯和如上述的包装壳，其中，电芯容纳在包装壳中，第一凸缘和第二凸缘焊接。根据本申请，第一凸缘和第二凸缘之间形成熔融连接区，熔融连接区密封开口。根据本申请，第一凸缘和第二凸缘的厚度为第一厚度，熔融连接区的深度为第二厚度，则第二厚度大于第一厚度且第二厚度小于两倍的第一厚度。根据本申请，第一凸缘和第二凸缘的宽度均为0.3mm-0.7mm。本申请的有益技术效果在于：本申请的包装壳的材料为合金，所以包装壳具备较强的硬度和延展性，可提高电芯封装的可靠性，无需较厚的壳体，且不需要较宽的封印边和折边，减小了电池的体积，进而提高了电池的体积能量密度。另外，通过焊接第一凸缘与第二凸缘实现第一壳体与第二壳体密封，使得电池的密封工艺简单可靠。附图说明图1是本申请的包装壳的立体示意图。图2是本申请的包装壳的局部横截面示意图。图3本申请的第二壳体的平面示意图。图4是沿图3中线A-A的截面示意图。图5是本申请的包装壳的侧视示意图。图6是沿图5中线B-B的截面示意图。图7是图2的局部放大图。具体实施方式现参照附图对本申请的实施例进行详细说明，但该说明仅是示例性的，不用于限制本申请的保护范围。参考图1和图2，在一个实施例中，本申请提供一种包装壳，用于电池，包括：第一壳体1，第一壳体1包括顶部15和第一侧壁13，第一侧壁13从顶部15向下延伸，第一侧壁13具有向外延伸的第一凸缘12，第一侧壁13围成一个开口11；以及第二壳体2，第二壳体2包括中间部22和由中间部22向外延伸的第二凸缘21；其中，中间部22用于覆盖开口11，第一壳体1和第二壳体2的材料为合金。本申请的包装壳将第一壳体1的第一凸缘12与第二壳体2的第二凸缘21密封地接合，中间部22可以覆盖开口11，以提高电芯封装的可靠性，并且壳状的包装和合金材料使得电芯不需要较宽的封印边或折边，使电芯尺寸的一致性得以提高，同时也使得外界水汽不易渗透进入电芯内部，进一步提高了可靠性。参照图2，在一个实施例中，第一壳体1和第二壳体2的材料为不锈钢。不锈钢的壳体，可以保护内部的电芯免受跌落损坏和水气侵袭。可选地，第一壳体1和第二壳体2分别构造为不锈钢冲压成型件。由于第一壳体1和第二壳体2分别构造为不锈钢冲压成型件，无需折边，从而避免了现有技术的软包装电芯的头部封印区及侧边折边区占用过多体积，而导致的电芯能量密度较低缺陷，减小了包装材料在电芯中的体积占比，提升电芯能量密度。当然，除了不锈钢，第一壳体和第二壳体的材料还可以其他合金材料，例如镍合金、铬合金等。在本申请的一个实施例中，第一壳体1和第二壳体2的厚度范围为125μm-200μm。由于第一壳体1和第二壳体2的材料是合金，所以均具有较强的硬度和延展性，所以125μm-200μm的厚度即可满足电芯封装需求，因此电池的体积较小，电池的体积能量密度较高。在本申请的一个实施例中，第一凸缘和第二凸缘的宽度均为0.4mm。当然第一凸缘和第二凸缘的宽度还可为0.55mm。如图2所示，在一个实施例中，第二壳体2整体为平板，以容纳体积较小的电芯。或者在其他实施例中，第二壳体2包括底部和第二侧壁，第二侧壁从底部向上伸出，第二侧壁向外延伸形成第二凸缘21。参照图2和图3，在一个实施例中，中间部22被第二凸缘21环绕并与第二凸缘21连接。中间部22与第一壳体1的开口11相对，第一凸缘12与第二凸缘21接触；包装壳还包括设置在中间部22的外表面的防爆阀7。防爆阀7用于当电芯内部的压强升高到阈值时，防爆阀7破裂以释放电芯内部压力，从而防止电芯爆炸。防爆阀7设置在中间部22，而未设置在第二凸缘21，是为了防止第一凸缘12堵塞防爆阀7，影响防爆作用的正常发挥。应当理解，在另外的实施例中，防爆阀7也可以设置在第一壳体1上，同样可以起到防止电芯爆炸的作用。参照图3，在一个实施例中，防爆阀7构造为L型的槽，防爆阀7设置在中间部22的外表面，且防爆阀7的深度小于第二壳体2的厚度。当第二壳体2构造为方形平板，槽的角部与方形平板的角部的突出方向一致，槽距第二壳体2的边缘的距离为1.5mm-3mm，槽的角部为圆倒角，圆倒角的半径R为1mm。该槽可以通过刻槽工艺形成，例如蚀刻或机械镌刻。将防爆阀7设置在方形平板的角部，并且二者的角部具有一致的突出方向，可以使电芯内部压强达到阈值时，可从角部破裂，从而能够更好地起到防爆作用。参照图4，在一个实施例中，形成上述防爆阀7的槽从第二壳体2的中间部22的外表面23延伸至中间部22中但未穿透中间部22的内表面24。槽沿中间部的厚度方向的横截面为V型，并且槽的底部距中间部的内表面24的距离为15μm-35μm。该距离的设置，可以使电芯具有合适的内部压强阈值，当内部压强达到该阈值时，电芯的壳体优先从防爆阀7破裂，而不会从其他部位破裂。参照图1、图5和图6，在一个实施例中，包装壳上设置有正极极柱4、负极连接片5、注液口14和钉3，正极极柱4与包装壳绝缘，负极连接片5连接于包装壳上，注液口14形成在包装壳上，钉3密封注液口14。具体而言，正极极柱4铆接于第一侧壁13上，负极连接片5焊接于第一侧壁13上，钉3覆盖形成在注液口14而焊接在第一侧壁13的外表面。钉3的厚度与第一侧壁13的厚度相同且均为T，钉与侧壁的焊接深度为d，则Td2T。换言之，钉3与第一侧壁13具有如下图7所示的熔融连接区及如上描述的熔融连接区深度。通过这些焊接、铆接的工艺和结构，可进一步提高提高电芯封装的可靠性和电芯尺寸的一致性。此外，参照图1，本申请还提供一种电池，包括电芯未示出和如上实施例所述的包装壳，其中，电芯容纳在包装壳中，第一凸缘12和第二凸缘21通过焊接连接。焊接的方式可为熔融焊接穿透焊方式。参照图7，在一个实施例中，第一凸缘12和第二凸缘21之间形成熔融连接区，熔融连接区连续地密封开口11。第二凸缘21和第一凸缘12中以焊接的方式形成有熔融连接区6，熔融连接区6穿透第一凸缘12并延伸至第二凸缘21中。通过熔融连接区6可以牢固地将第一凸缘12和第二凸缘21焊接在一起，从而使得第一壳体1与第二壳体2不易意外分离，从一个方面提高了电芯封装的可靠性。进一步，熔融连接区6沿着第一凸缘12和第二凸缘21连续地环绕凹槽11，由于熔融连接区6连续地环绕凹槽11，所以可以很好地密封由凹槽11形成的包装壳的内部空间，防止外界水汽渗透进入电芯内部，从另一个方面提高了电芯封装的可靠性。继续参照图7，在一个实施例中，第一凸缘和第二凸缘的厚度相等并均为T，熔融连接区的深度为D，则TD2T。换言之，熔融连接区6穿透第一凸缘12而未穿透第二凸缘21，熔融连接区6的末端保留在第二凸缘21中，从而更好地提高了接合的密封性，大幅降低电解液泄漏或水汽渗入的风险，进一步提升电芯封装可靠性。以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

权利要求：1.一种包装壳，用于电池，包括：第一壳体，所述第一壳体包括顶部和第一侧壁，所述第一侧壁从所述顶部向下延伸，所述第一侧壁具有向外延伸的第一凸缘，所述第一侧壁围成一个开口；以及第二壳体，所述第二壳体包括中间部和第二凸缘，所述中间部用于覆盖所述开口，所述第二凸缘用于和所述第一凸缘接触；其中，所述第一壳体和所述第二壳体的材料为合金。2.根据权利要求1所述的包装壳，其中，所述第一壳体和所述第二壳体的材料为不锈钢。3.根据权利要求1所述的包装壳，其中，所述第一壳体和所述第二壳体的厚度范围为125μm-200μm。4.根据权利要求1所述的包装壳，其中，还包括设置在所述中间部的防爆阀。5.根据权利要求4所述的包装壳，其中，所述防爆阀为L型的槽，所述防爆阀设置在所述中间部的外表面，在所述第二壳体的厚度方向上，所述防爆阀的长度小于所述第二壳体的厚度。6.根据权利要求5所述的包装壳，其中，所述槽沿所述中间部的厚度方向的横截面为V型，并且所述槽的底部距所述中间部的内表面的距离为15μm-35μm。7.根据权利要求5所述的包装壳，其中，所述防爆阀的角部为圆倒角，所述圆倒角的半径R为1mm。8.根据权利要求1所述的包装壳，其中，所述包装壳上设置有正极极柱、负极连接片、注液口和钉，所述正极极柱与所述包装壳绝缘，所述负极连接片连接于所述包装壳，所述包装壳设置有注液孔，所述钉密封所述注液口。9.根据权利要求1所述的包装壳，其中，所述中间部和所述第二凸缘位于同一平面上，或所述第二壳体包括底部和第二侧壁，所述第二侧壁从所述底部向上伸出，所述第二侧壁向外延伸形成所述第二凸缘。10.一种电池，包括电芯和如权利要求1至9中任一项所述的包装壳，其中，所述电芯容纳在所述包装壳中，所述第一凸缘和所述第二凸缘焊接。11.根据权利要求10所述的电池，其中，所述第一凸缘和所述第二凸缘之间形成熔融连接区，所述熔融连接区密封所述开口。12.根据权利要求11所述的电池，其中，所述第一凸缘和所述第二凸缘的厚度为第一厚度，所述熔融连接区的深度为第二厚度，则所述第二厚度大于所述第一厚度且所述第二厚度小于两倍的所述第一厚度。13.根据权利要求10所述的电池，其中，所述第一凸缘和所述第二凸缘的宽度均为0.3mm-0.7mm。

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