CN115911683A - 一种电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池技术领域，提出了一种电池。该电池包括：外壳，外壳包括盖板和壳体件，壳体件设有用于容纳电芯的凹槽，盖板扣合凹槽的开口端、以密封电芯；外壳在壳体件和/或盖板的外表面设有焊接面；支撑部件，支撑部件设于凹槽内并抵接外壳设置；焊接面的至少部分设置于外壳平行支撑部件的表面上。在焊接盖板与壳体件时，焊头可作用于壳体件外表面形成的焊接面和/或盖板外表面形成的焊接面，由于至少部分焊接面设于外壳平行于支撑部件的表面上，且支撑部件设于凹槽内并抵接外壳设置，所以支撑部件可以提供足够的支撑力，以便于焊接定位、降低焊接难度，以及，可以提高盖板与外壳之间的焊接强度和焊接准确性。

Description

一种电池

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池。

背景技术

现有电池取消法兰结构设计，该设计形式使得壳体件与盖板装配难度提升，壳体件与盖板之间贴合面积较小、无法起到支撑作用。而且，由于壳体件内侧为电芯的侧面，且电芯的侧面为柔软的隔膜层，同样存在支撑不足问题，难以有效固定壳体件，导致焊接难度提升。

因此，如何提高盖板与外壳之间的焊接强度和焊接准确性是亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种电池，该电池可以提高盖板与外壳之间的焊接强度和焊接准确性。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

根据本发明的第一个方面，提供了一种电池，包括：

外壳，所述外壳包括盖板和壳体件，所述壳体件设有用于容纳电芯的凹槽，所述盖板扣合所述凹槽的开口端、以密封所述电芯；

所述外壳在所述壳体件和/或所述盖板的外表面设有焊接面；支撑部件，所述支撑部件设于所述凹槽内并抵接所述外壳设置，所述焊接面的至少部分设置于所述外壳平行所述支撑部件的表面上。

需要说明的是，在制备本申请提供的电池时，可采用焊接装置作用于焊接面，以固定盖板与壳体件的相对位置，使得盖板扣合凹槽的开口端、密封置于凹槽内的电芯。具体的，在焊接盖板与壳体件时，焊接装置的焊头可作用于壳体件外表面形成的焊接面和/或盖板外表面形成的焊接面，由于至少部分焊接面设于外壳平行于支撑部件的表面上，且支撑部件设于凹槽内并抵接外壳设置，所以支撑部件可以在盖板与壳体件进行焊接定位时提供足够的支撑力，以便于焊接定位，降低焊接难度。

同时，由于支撑部件可以提供足够的支撑力，所以在焊接过程中焊头可以持续、有效地焊接壳体件与盖板，以有效固定壳体件与盖板的相对位置，提高盖板与外壳之间的焊接强度和焊接准确性。

附图说明

为了更好地理解本申请，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本申请的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。其中：

图1为本申请实施例提供的电池的结构示意图；

图2为图1中平面M处剖视图；

图3为图2中部分结构的结构示意图；

图4为图2中部分结构的又一结构示意图；

图5为图1中外壳的第二种结构示意图；

图6为图1中外壳的第三种结构示意图。

附图标记说明如下：

100、外壳；110、壳体件；120、盖板；200、支撑部件；300、电芯；400、绝缘膜；A、台阶。

具体实施方式

下面将结合本申请示例实施例中的附图，对本申请示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本申请的保护范围，因此应当理解，在不脱离本申请的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

进一步地，本申请的描述中，需要理解的是，本申请的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本申请实施例提供一种电池。图1为本申请实施例提供的电池的结构示意图；图2为图1中平面M处剖视图；图3为图2中部分结构的结构示意图。

请参考图1至图3所示出的结构，本申请实施例提供的电池包括：

外壳100，外壳100包括盖板120和壳体件110，壳体件110设有用于容纳电芯300的凹槽，盖板120扣合凹槽的开口端、以密封电芯300；外壳100在壳体件110和/或盖板120的外表面设有焊接面；

支撑部件200，支撑部件200设于凹槽内并抵接外壳100设置，且焊接面的至少部分设置于外壳100平行支撑部件200的表面上。

需要说明的是，在制备本申请实施例提供的电池时，可采用焊接装置作用于焊接面，以固定盖板120与壳体件110的相对位置，使得盖板120扣合凹槽的开口端、密封置于凹槽内的电芯300。具体的，在焊接装置焊接盖板120与壳体件110时，焊头作用于壳体件110外表面形成的焊接面和/或位于盖板120外表面形成的焊接面，由于至少部分焊接面设于外壳100平行于支撑部件200的表面上，且支撑部件200设于凹槽内并抵接外壳100设置，所以支撑部件200可以在盖板120与壳体件110进行焊接定位时提供足够的支撑力，以便于焊接定位，降低焊接难度。

同时，由于支撑部件200可以提供足够的支撑力，所以在焊接过程中焊头可以持续、有效地焊接壳体件110与盖板120，以有效固定壳体件110与盖板120的相对位置，提高盖板120与壳体件110之间的焊接强度和焊接准确性。

请继续参考图1所示出的结构，为了更清晰的了解本申请实施例提供的电池，设定电池的长度方向平行于z方向，电池的宽度方向平行于y方向，电池的厚度方向平行于x方向，其中，x、y、z两两相互垂直。应理解，x、y、z仅为示例性说明，以表明不同方向，当然，还可以采用其他方式，例如第一方向、第二方向以及第三方向进行说明，具体不再赘述。

在焊接壳体件110与盖板120时，可以采用不同的焊接形式以及不同的焊接位置进行焊接。如图3所示，图3中箭头方向示例的示意出焊头的焊接方向，应理解，图3中焊头自壳体件110进行焊接操作。具体的，在采用焊头从壳体件110进行焊接时，壳体件110的外侧面即形成焊接面。

值得注意的是，如图3所示，当焊头从壳体件110的外侧面进行焊接时，支撑部件200可以在y方向上支撑壳体件110。具体的，当焊头沿图3中箭头方向作用于焊接面时，支撑部件200可在与壳体件110的接触位置进行支撑，此时，支撑力沿箭头的反方向，以在盖板120与壳体件110进行焊接定位时提供足够的支撑力，以便于焊接定位，降低焊接难度。应理解，由于焊接面的至少部分平行支撑部件200，所以该部分平行于支撑部件200的焊接面可以在焊头作用下稍微形变、以与支撑部件200抵接。

如图4所示，图4中箭头方向示例的示意出焊头的焊接方向，应理解，图4中焊头自盖板120进行焊接操作。具体的，在采用焊头从盖板120进行焊接时，盖板120的外侧面即形成焊接面。

值得注意的是，如图4所示，当焊头从盖板120的外侧面进行焊接时，支撑部件200可以在x方向上支撑盖板120，具体的，当焊头沿图4中箭头方向作用于焊接面时，支撑部件200可在与盖板120的接触位置进行支撑，该支撑力沿箭头方向的反方向，以在盖板120与壳体件110进行焊接定位时提供足够的支撑力，以便于焊接定位，降低焊接难度。

当然，还可以同时采用如图3和图4所示出的焊接位置进行焊接操作，以提升盖板120和壳体件110的焊接效果，具体不再赘述。

在选用焊接装置时，焊接装置也可存在多种可能，示例性的，可以选取焊接装置为激光焊接装置。值得注意的是，盖板120的厚度一般大于壳体件110的厚度，因而，当焊头从盖板120进行焊接时，可以采用激光焊接装置进行穿透焊，以焊接盖板120与壳体件110，提升对盖板120和壳体件110的焊接效果。

请继续参考图1所示出的结构，电池大体为长方体状，具有两个面积较大的电池大面以及四个电池侧面，其中，两个电池大面相对设置，四个电池侧面具体包括两个长侧面和两个宽侧面。具体的，长侧面与宽侧面均由壳体件110形成。

在一个实施例中，焊接壳体件110与盖板120时，支撑部件200可以支撑壳体件110的至少一个长侧面提供支撑。

需要说明的是，由于长侧面的尺寸较大，长侧面的结构稳定性比宽侧面的稳定性稍差，采用支撑部件200支撑长侧面，可以改善焊接时固定支撑不足的问题，降低焊接难度，提升优率。

在具体设置时，可以设置：沿z方向，支撑部件200完全支撑整个长侧面，以进一步提升支撑部件200与长侧面之间的接触面积，更好地提高盖板120与壳体件110之间的焊接强度和焊接准确性。

当然，还可以设置：沿z方向，支撑部件200支撑长侧面的部分区域，示例性的，可以设置支撑部件200仅支撑长侧面较为靠近中间的区域，或者，还可以设置支撑部件200沿长侧面的长度方向间隔性支撑长侧面，具体可以根据需求进行设置，在此不再赘述。

在另一个实施例中，焊接壳体件110与盖板120时，支撑部件200可以支撑电池的至少一个短侧面。

需要说明的是，支撑部件200可以在盖板120与壳体件110进行焊接定位时，提供足够的支撑力，以便于焊接定位，降低焊接难度。

在另一个实施例中，焊接壳体件110与盖板120时，支撑部件200可以支撑电池的至少一个短侧面以及至少一个长侧面。

需要说明的是，支撑部件200可以在盖板120与壳体件110进行焊接定位时，对长侧面以及短侧面均提供足够的支撑力，以便于焊接定位，降低焊接难度。

在一个实施例中，请参考图2、图5以及图6所示出的结构，盖板120用于扣合开口端的边缘以及壳体件110形成开口端的边缘中的至少一个设有台阶A；

壳体件110与盖板120的边缘通过台阶A搭接。

需要说明的是，通过在盖板120和/或壳体件110边缘设置台阶A，可以进一步提升盖板120与壳体件110二者之间的对位精度。同时，由于壳体件110与盖板120通过台阶A搭接，可以避免壳体件110与盖板120发生相对窜动，可以以台阶A限位焊接，保证焊接的稳定性。

在一个实施例中，请继续参考图2所示出的结构，盖板120的边缘设置有台阶A，台阶A包括底壁和侧壁；

支撑部件200与台阶A的侧壁齐平或超出台阶A的侧壁。

需要说明的是，如图3所示，盖板120边缘设有台阶A，壳体件110边缘搭接在台阶A的底壁上，当支撑部件200与台阶A的侧壁齐平或超出台阶A的侧壁，支撑部件200可以对壳体件110的侧壁进行有效支撑，防止壳体件110与盖板120之间的焊接操作由于无支撑而焊接失效或者焊接不足。

此外，值得注意的是，由于盖板120为板状结构，所以在盖板120边缘形成台阶A较为方便，可以降低制备难度，提升制备效率。同时，由于盖板120的厚度一般大于壳体件110，所以制备台阶A并不会影响盖板120的结构强度。

在一个具体的实施例中，请继参考图2所示出的结构，沿y方向，盖板120的两侧边缘设有台阶A。

需要说明的是，当盖板120在y方向上的两侧边缘设有台阶A时，即盖板120在长边的边缘设有台阶A，由于长边的长度较长，所以可以更好地提升盖板120与壳体件110二者之间的对位精度。可以提升盖板120与壳体件110二者之间对位的精度。同时，由于壳体件110与盖板120通过台阶A搭接，可以避免壳体件110与盖板120沿y方向发生相对窜动，可以以台阶A限位焊接，保证焊接的稳定性。

在另一个具体的实施例中，沿z方向，盖板120的两侧边缘设有台阶A。

需要说明的是，当盖板120在z方向上的两侧边缘设有台阶A时，即盖板120在短边的边缘设有台阶A，可以提升盖板120与壳体件110二者之间的对位精度。同时，由于壳体件110与盖板120通过台阶A搭接，可以避免壳体件110与盖板120沿z方向发生相对窜动，可以以台阶A限位焊接，保证焊接的稳定性。

在另一个具体的实施例中，在y方向与z方向形成的平面内，盖板120的周侧边缘均设有台阶A。

需要说明的是，当盖板120在周侧边缘均设有台阶A时，壳体件110与盖板120可以在长边与短边的边缘均进行对位，可以更好地提升盖板120与壳体件110二者之间的对位精度。同时，由于壳体件110与盖板120通过台阶A搭接，可以避免壳体件110与盖板120在y方向与z方向形成的平面内发生相对窜动，可以以台阶A限位焊接，保证焊接的稳定性。

在一个实施例中，支撑部件200与壳体件110的侧壁抵接。示例性的，请继续参考图3所示出的结构，沿y方向，支撑部件200与壳体件110的侧壁抵接。

具体的，当壳体件110焊接时，在工装夹紧作用下，使得壳体件110的侧壁在靠近开口端处与支撑部件200紧密贴合。在紧固壳体件110时，支撑部件200沿y方向为壳体件110的侧壁提供足够的支撑力，便于焊接定位。

需要说明的是，当支撑部件200超出台阶A的侧壁一定尺寸后，支撑部件200可以与壳体件110的侧壁抵接，以始持续、有效支撑壳体件110的侧壁，防止壳体件110与盖板120焊接由于无支撑而焊接失效或者焊接程度不足，可提高盖板120与壳体件110之间的焊接强度和焊接准确性。

在一个实施例中，可以具体设置支撑部件200为弹性板，以实现支撑部件200与壳体件110之间的抵接操作。

需要说明的是，由于支撑板为弹性板，所以支撑板的制备材料硬度低，可以避免支撑板自外壳100内部划伤或割破壳体件110，可以提升本申请实施例提供的电池的安全性能。

在具体设置支撑部件200时，可以设置支撑部件200刚好与壳体件110抵接，还可以设置支撑部件200存在一定的压缩变形，具体可以根据需求进行设置，在此不再赘述。

在一个实施例中，平行设置的焊接面与支撑部件200中，沿垂直焊接面方向，支撑部件200的最大压缩量为m，支撑部件200的在未压缩状态下的初始尺寸为a，壳体件110相对设置的两个侧壁之间的距离为n，m、a与n满足以下公式：

n(1+m)＝a。

应理解，m、n与a的单位均相同，示例性的，m、n与a的单位均为毫米(mm)。

需要说明的是，通过设置m、n与a满足上述关系，可以防止支撑部件200压缩量过大、对壳体件110进行过渡支撑，导致壳体件110被支撑变形、脱离与盖板120的焊接位置，从而可以保证外壳100的焊接准确性和良率。

在一个实施例中，支撑部件200为绝缘板。

需要说明的是，当支撑部件200为绝缘板时，可以将电芯300与下方的金属盖板120电绝缘阻隔；由于支撑部件200自身绝缘性且具备一定的厚度，可以有效防止外壳100内/外的异物在受到挤压时，刺破电芯300的隔膜，导致绝缘失效，从而可以提升电池的安全性能与使用寿命。

值得注意的是，绝缘板的制备材料为绝缘材料，示例性的，绝缘材料可以为聚丙烯(polypropylene，PP)或聚乙烯(polyethylene，PE)。当然，还可以采用其他绝缘材料形成绝缘板，具体不再赘述。

值得注意的是，本申请实施例提供的电池中，支撑部件200可以为具有绝缘性能的弹性板，即支撑部件200同时兼具绝缘性能和弹性压缩性能。

在一个实施例中，本申请实施例提供的电池还包括设有电芯300(如图2中所示)，电芯300置于凹槽内，电芯300具有相对设置的两个电芯大面；支撑部件200设置于电芯大面与外壳100之间。

需要说明的是，该设置形式使得支撑部件200能够吸收电芯300在电芯大面处的膨胀力，以提升支撑部件200对电芯大面以及外壳100的支撑效果。

值得注意的是，电芯300包括主体部和自主体部引出的极耳部，其中，主体部由极片堆叠或卷绕形成，极耳部可以由多层极耳形成，且极耳自极片一体引出。应理解，外壳100内还设有其他物质，示例性的，外壳100内填充有电解液，具体不再赘述。

在一个实施例中，沿x方向，支撑部件200的厚度为0.2mm～5mm。

需要说明的是，支撑部件200在x方向具备一定的厚度和缓冲支撑功能，能够吸收且缓冲来自电芯300的膨胀力，使之更好的与电芯300的大面贴合。

在具体设置支撑部件200的厚度时，可以选取支撑部件200的厚度为以下数值中的任意一个。

0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm、0.8mm、0.85mm、0.9mm、0.95mm、1.0mm、2.0mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm。

当然，支撑部件200的厚度还可以选取为其他数值，具体不再赘述。

值得注意的是，在具体设置支撑部件200时，可以设置支撑部件200沿x方向具有一定压缩量。应理解，支撑部件200沿x方向的压缩量过大，会导致支撑部件200对电芯300的膨胀难以吸收，支撑部件200沿x方向的压缩量过小，会导致支撑部件200占据电池内部较大空间，影响电池整体的能量密度。

在一个实施例中，请继续参考图2所示出的结构，本申请实施例提供的电池还包括绝缘膜400(图2中以黑色粗线条示出)，其中：

绝缘膜400缠绕、裹覆于电芯300表面；绝缘膜400的起始端与终止端均位于电芯300靠近盖板120一侧。

需要说明的是，绝缘膜400的收边可设置于电芯300靠近支撑部件200的表面，且绝缘膜400不必要重叠设置，避免电池内部空间利用率较低。

示例性的，请继续参考图2所示出的结构，应理解，为了示出绝缘膜400的起始端与终止端，图2中起始端与终止端之间存在空白区域。当然，为了保证绝缘膜400对电芯300的绝缘效果，可以设置起始端与终止端恰好对接、而不重叠。

在一个实施例中，壳体件110的厚度小于等于0.5mm。

需要说明的是，由于壳体件110的厚度小于等于0.5mm，厚度较薄，所以支撑部件200可以在盖板120与壳体件110进行焊接定位时提供足够的支撑力，以提升壳体件110与盖板120的焊接强度和焊接准确性。

在一个实施例中，外壳100为铝壳。

需要说明的是，由于外壳100的制备材料为铝，铝的质地较软，所以支撑部件200可以在盖板120与壳体件110进行焊接定位时提供足够的支撑力，以提升壳体件110与盖板120的焊接强度和焊接准确性。

值得注意的是，外壳100还可以采用其他制备材料，具体不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明创造后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种电池，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳包括盖板和壳体件，所述壳体件设有用于容纳电芯的凹槽，所述盖板扣合所述凹槽的开口端、以密封所述电芯；

所述外壳在所述壳体件和/或所述盖板的外表面设有焊接面；支撑部件，所述支撑部件设于所述凹槽内并抵接所述外壳设置，所述焊接面的至少部分设置于所述外壳平行所述支撑部件的表面上。

2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述盖板用于扣合所述开口端的边缘以及所述壳体件形成所述开口端的边缘中的至少一个设有台阶；

所述壳体件与所述盖板的边缘通过所述台阶搭接。

3.如权利要求2所述的电池，其特征在于，所述盖板的边缘设置有所述台阶，所述台阶包括底壁和侧壁；

所述支撑部件与所述台阶的侧壁齐平或超出所述台阶的侧壁。

4.如权利要求3所述的电池，其特征在于，所述支撑部件与所述壳体件的侧壁抵接。

5.如权利要求1-4任一项所述的电池，其特征在于，所述支撑部件为弹性板。

6.如权利要求5所述的电池，其特征在于，平行设置的所述焊接面与所述支撑部件中，沿垂直所述焊接面方向，所述支撑部件的最大压缩量为m，所述支撑部件的在未压缩状态下的初始尺寸为a，所述壳体件相对设置的两个侧壁之间的距离为n，所述m、所述a与所述n满足以下公式：

n(1+m)＝a。

7.如权利要求1-4任一项述的电池，其特征在于，所述支撑部件为绝缘板。

8.如权利要求1-4任一项所述的电池，其特征在于，还包括电芯，所述电芯置于所述凹槽内，所述电芯具有相对设置的两个电芯大面；

所述支撑部件设置于所述电芯大面与所述外壳之间。

9.如权利要求8所述的电池，其特征在于，沿所述盖板与所述支撑部件的排列方向，所述支撑部件的厚度为0.2mm～5mm。

10.如权利要求8所述的电池，其特征在于，还包括绝缘膜，所述绝缘膜缠绕、裹覆于所述电芯表面，且所述绝缘膜的起始端与终止端均位于所述电芯靠近所述盖板一侧。

11.如权利要求1-4任一项所述的电池，其特征在于，所述壳体件的厚度小于等于0.5mm。

12.如权利要求1-4任一项所述的电池，其特征在于，所述外壳为铝壳。

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