一种可变形的电池壳及电池的制作方法

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种可变形的电池壳及电池。

背景技术：

由于电池具有较高的化学能量，一旦电池内部发生短路，电池壳内的气体的压强在短时间内会急剧上升，使得电池存在爆炸的风险。电池发生爆炸时，电池的电池壳会被冲破，电池内的具有腐蚀性的电解液会向外喷射，从而腐蚀其他零件。

技术实现要素：

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种可变形的电池壳及电池，能够在电池短路时首先将电池内的气体放出，降低了电池发生爆炸的概率。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种可变形的电池壳，所述可变形的电池壳包括壳体，所述壳体内限定出容纳腔，所述壳体的端部冲压形成至少两个凹槽形变部，至少两个所述凹槽形变部沿所述壳体的周向间隔分布，所述壳体上设有至少一个刻痕，每个所述刻痕的两端分别设置在相邻分布的两个所述凹槽形变部上，所述容纳腔内的气体的压强超过预设压强时所述刻痕的位置形成裂缝以使所述气体排出。

作为一种可变形的电池壳的优选方案，所述壳体的端部还冲压形成弧形凸起，所述弧形凸起的圆心位于所述壳体的中心轴线上，所述弧形凸起上设有弧形的所述刻痕，所述刻痕与所述弧形凸起同心设置。

作为一种可变形的电池壳的优选方案，所述刻痕的深度与所述壳体厚度的比值为0.4-0.5。

作为一种可变形的电池壳的优选方案，一个所述凹槽形变部的一端和与其相邻的另一个所述凹槽形变部的同一端之间设有一个所述刻痕。

作为一种可变形的电池壳的优选方案，所述凹槽形变部形成形变槽，所述形变槽的最深位置至所述壳体的中心轴线的距离与所述壳体的半径的比值为0.6-0.8。

作为一种可变形的电池壳的优选方案，所述形变槽包括扇环形凹槽和两个渐变凹槽，两个所述渐变凹槽分别位于所述扇环形凹槽的两端，每个所述渐变凹槽的深度沿背离所述扇环形凹槽的方向逐渐减小。

作为一种可变形的电池壳的优选方案，所述扇环形凹槽的宽度与所述壳体的半径的比值为0.2-0.4。

作为一种可变形的电池壳的优选方案，所述扇环形凹槽的横截面为圆弧，所述圆弧的半径为1mm-3mm。

作为一种可变形的电池壳的优选方案，所述壳体包括304不锈钢壳。

一种电池，包括以上任一方案所述的可变形的电池壳。

本实用新型的有益效果为：本实用新型公开的可变形的电池壳，当壳体内的气体的压强逐渐升高时，壳体的端部随气体的压强的升高逐渐向外凸出，当气体的压强达到预设压强时，刻痕被壳体内的气体冲破形成裂缝，气体从裂缝排出，使得壳体内气体的压强不会升至太高，避免了壳体内的气体的压强过高而使得电解液喷出的现象的发生，增加了电池的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施例提供的可变形的电池壳的示意图；

图2是本实用新型具体实施例提供的可变形的电池壳的俯视图；

图3是图1在a处的局部放大图。

图中：

1、壳体；11、凹槽形变部；110、形变槽；1101、扇环形凹槽；1102、渐变凹槽；12、弧形凸起；120、刻痕。

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作进一步的详细描述，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。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。

本实施例提供一种用于电池的可变形的电池壳，该可变形的电池壳用于锂亚电池或者电芯采用卷绕结构的其他功率型电池。如图1至图3所示，该可变形的电池壳包括壳体1，壳体1内限定出容纳腔(未在图中示出)，壳体1的端部由壳体1的外壁向内进行冲压形成两个凹槽形变部11，两个凹槽形变部11沿壳体1的周向间隔分布，壳体1上设有两个刻痕120，每个刻痕120的两端分别设置在相邻分布的两个凹槽形变部11上，容纳腔内的气体的压强超过预设压强时刻痕120的位置形成裂缝以使气体排出。

需要说明的是，在本实施例中，刻痕120的长度较短，而凹槽形变部11的长度较长，其中一个刻痕120的一端位于一个凹槽形变部11的一端上，该刻痕120的另一端位于另一个凹槽形变部11的一端上；另一个刻痕120的一端位于一个凹槽形变部11的另一端上，该刻痕120的另一端位于另一个凹槽形变部11的另一端上。在其他实施例中，刻痕120的个数还可以为一个或者多于两个，凹槽形变部11的个数还可以为三个或者多于三个，具体根据实际需要设置。在其他实施例中，还可以是在相邻的两个凹槽形变部11的同一端设置两个刻痕120或者不设置刻痕120，具体根据实际需要设置。

本实施例提供的可变形的电池壳，当壳体1内气体的压强逐渐升高时，壳体1的端部随气体的压强的升高逐渐向外凸出，当气体的压强达到预设压强时，刻痕120被壳体1内的气体冲破形成裂缝，气体从裂缝排出，使得壳体1内的气体的压强不会升至太高，避免了壳体1内的气体的压强过高而使得电解液喷出的现象的发生，增加了电池的安全性。

具体地，本实施例的壳体1为304不锈钢壳。当壳体1内的气体的压强逐渐升高时，壳体1的端部随气体的压强的升高逐渐向外凸出，当气体的压强达到预设压强时，壳体1的端部向外凸出的形变量达到最大，随着气体从壳体1的刻痕120被冲破后形成的裂缝逐渐排出，同时会有一小部分的电解液随气体向外排出，壳体1的端部的变形量有所减小，使得裂缝的宽度随之减小，当气体完全从容纳腔内排出后，裂缝的宽度达到最小，避免了位于容纳腔外部的物质通过裂缝进入容纳腔，同时容纳腔内的电解液也不会通过裂缝向外流出，最大程度上降低了电池损坏，同时避免了电解液流出而损坏其他零件的现象的发生。在其他实施例中，壳体1的材料并不限于本实施例的这种限定，壳体1还可以是断裂前能够承受大量非弹性伸长的其他材料，具体根据实际需要选定。

如图3所示，本实施例的壳体1的端部还由壳体1的内壁向外进行冲压形成弧形凸起12，弧形凸起12的圆心位于壳体1的中心轴线上，弧形凸起12上设有弧形的刻痕120，刻痕120与弧形凸起12同心设置。弧形凸起12能够为刻痕120提供拉伸应力，进而使得裂缝的宽度随气体的压强的降低而减小，保证气体完全排出时电解液不会从裂缝流出。

本实施例的刻痕120的深度为0.5mm，壳体1的厚度为1mm。在其他实施例中，刻痕120的深度和壳体1的厚度的比值一般在0.4-0.5之间，这一比值既能够保证可变形的电池壳在正常使用时不易发生损坏，还能够在壳体1内气体的压强达到预设压强时在刻痕120处冲破壳体1形成缝隙，从而达到对容纳腔内的气体泄压的效果。

如图1至图3所示，本实施例的凹槽形变部11形成形变槽110，形变槽110与壳体1的连接处通过曲面过渡连接，该形变槽110包括扇环形凹槽1101和两个渐变凹槽1102，两个渐变凹槽1102分别位于扇环形凹槽1101的两端，每个渐变凹槽1102的深度沿背离扇环形凹槽1101的方向逐渐减小。具体地，扇环形凹槽1101的横截面为半圆，半圆对应的半径为3mm，渐变凹槽1102为四分一的球面形成的槽，球面的直径与扇环形凹槽1101的宽度相同，渐变凹槽1102能够使得凹槽形变部11具有一定的拉伸应力，进一步为刻痕120提供拉伸应力，从而使得裂缝的宽度随气体的压强的降低而减小，进一步保证了气体完全排出时电解液不会从裂缝流出。在其他实施例中，扇环形凹槽1101的横截面的形状并不限于本实施例的半圆，还可以为其他圆心角的圆弧，一般要求扇环形凹槽1101的宽度与壳体1的半径的比值为0.2-0.4。在其他实施例中，渐变凹槽1102还可以为其他沿背离扇环形凹槽1101的方向深度逐渐减小的曲面槽，具体根据实际需要设置。

本实施例的扇环形凹槽1101的深度为3mm，即本实施例的形变槽110的最深位置的深度为3mm，该最深位置至壳体1的中心轴线的距离为24mm-26mm之间，扇环形凹槽1101的宽度为6mm。在其他实施例中，形变槽110的最深位置至壳体1的中心轴线的距离并不限于本实施例的这种限定，这一距离与壳体1的半径的比值一般为0.6-0.8，具体根据实际需要选定。

对本实施例的可变形的电池壳进行模拟泄放实验，使用耐压强测试仪器，将可变形的电池壳密封连接在耐压强测试仪器上，通过耐压强测试仪器的出水口不断向容纳腔内注入水，耐压强测试仪器显示容纳腔内的水压不断增高，随着水压的升高，壳体1的端部逐渐向外凸出，当水压达到一定压强时，刻痕120撕裂形成缝隙，容纳腔内的水从裂缝处向外流出，此时停止测试并记录刻水压的最大值，待壳体1内的水不在继续向外流出时，取下壳体1。

根据实验记录可知，对十个壳体1分别进行实验，每个壳体1所能承受的最大水压分别为8mpa、7.5mpa、7.5mpa、7.8mpa、7.7mpa、7.6mpa、7.5mpa、7.7mpa、8.1mpa、6.9mpa及7.63mpa，由此可知，十个壳体1所能承受的最大平均压强为7.63mpa，即认为本实施例的壳体1的预设压强为7.63mpa，由上述实验可知，每个壳体1的最大水压与预设压强较为一致。

通过对比撕裂前后的壳体1可知，壳体1的端部略微突出，随着部分水从刻痕120处形成的缝隙中排出，壳体1的容纳腔内的水压逐渐降低，容纳腔内的水对壳体1的端部没有作用力时，壳体的端部有一定程度的恢复，肉眼几乎无法观察缝隙，此时，电池壳内仍有部分水残留。

与现有技术相比，本实施例的可变形的电池壳具有以下优点：加工简单，只需要在壳体1上冲压出凹槽形变部11和弧形凸起12并在弧形凸起12上加工出刻痕120即可；壳体1被冲破时只会在刻痕120处被冲破，裂缝的形状较为规则，壳体1不会完全破坏，容纳腔内的电解液流出少，无固体物质从容纳腔内向外泄出，同时外部的物质也无法进入容纳腔，最大程度的减少了对壳体1的破坏；对于同一批次相同材料和相同尺寸的可变形的电池壳，预设压强的一致性较好，使得相同的可变形的电池壳所能承受的最大压强较为一致。

本实施例还包括一种电池，包括本实施例所述的可变形的电池壳。

本实施例公开的电池，由于具有前文所述的可变形的电池壳，具有能够在电池短路时首先将电池内的气体放出并降低电池发生爆炸的概率的优点。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。