一种电芯壳体、一种电芯、一种电池及一种汽车的制作方法

本技术涉及动力电池的，特别是一种电芯壳体、一种电芯、一种电池及一种汽车。

背景技术：

1、电芯在不同的荷电状态(soc状态)，其内部的膨胀力是不相等的。在满电的状态下，电芯的膨胀力最大；在空电的状态下，电芯的膨胀力最小。电芯的膨胀力主要来源于电极材料的化学反应和电解液的挥发等原因。

2、然而，电芯受到的膨胀力过大，会造成电芯受到铝壳的挤压。电芯受到铝壳的严重挤压，会出现电芯析锂的情况。长久的电芯析锂会造成电芯容量的不正常耗减。

技术实现思路

1、本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的在电池不同的荷电状态时，电芯受到的膨胀力不同，膨胀力过大会使得电芯受到壳体的挤压，从而导致电芯析锂甚至不正常耗减的问题，提供一种电芯壳体、一种电芯、一种电池及一种汽车。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

3、一种电芯壳体，包含壳本体，所述壳本体内相对设置有两块板件，每块所述板件都滑动连接于所述壳本体的内壁，两块所述板件之间的距离可调，两块所述板件之间的密闭空间用于承装电芯的正极、电芯的负极、电解液和隔膜。

4、板件的面积据实际情况而确定。两块相对的板件，包括其中一块板件能够移动的情况，也包括两块板件都能够移动的情况。

5、两块板件的位置相对，即两块板件之间形成了一个空间。电芯包含电芯的正极、负极、电解液以及隔膜，电芯设置于壳体的两块板件之间。因为电解液也设置于两块板件之间，故两块板件之间的空间密封。电池在不同的荷电状态(soc状态)下，电芯会受到不同大小的膨胀力，两块板件之间的距离随着膨胀力的大小而改变。当电池处于满电状态时，电池的膨胀力最大，两块板件之间的距离也最大；当电池处于空电的状态下，电芯的膨胀力最小，此时两块板件之间的距离最小。相较于现有的内部空间大小固定的电芯壳体，本电芯壳体，在不改变壳体所占的空间大小的情况下，在电芯壳体的内部设置可以改变间距的两块板件，使得两块板件之间的距离随电芯的膨胀力的大小而改变，从而尽可能避免因为电芯受到的膨胀力，电芯被铝壳磨损的问题，从而尽可能避免了电芯析锂或是不正常耗减，从而利于提高电池的使用寿命。另外，相较于仅增大电芯壳体而不做其余的改变而言，本壳体内部设置间距可调的板件，通过调整板件的间距使得电解液能够尽可能淹没电芯的正极和负极，使得电芯的正极和负极的多处都能够产生反应，利于提升电池整包的能够量密度。

6、作为本实用新型的优选方案，还包括锁扣，所述锁扣两端分别连接两块所述板件，所述锁扣用于限制两块所述板件的最大间距。

7、因为电芯的壳体的内部空间有限，若是任由板件的间距增加，不利于电芯壳体的质量，甚至可能会使得电芯壳体遭到破坏，从而使得电解液泄露，影响电池的使用寿命。

8、作为本实用新型的优选方案，还包括弹簧，所述弹簧两端分别连接两块所述板件，所述弹簧用于拉动两块所述板件，以调控两块所述板件之间的距离。

9、电池满电后，在使用的过程中，因为电池的内部电荷在减少，故电芯受到的膨胀力在减小，此时通过弹簧的收缩，使得板件之间的间距能够缩小，使得下次电池充电的时候，板件的初始间距不会太远，从而避免因为板件的初始间距太远，使得板件的后续的移动距离不够，从而使得电芯受到壳体挤压。

10、作为本实用新型的优选方案，所述弹簧的自身长度l0的长度范围如下：

11、

12、其中：d为所述板件移动的距离，x为弹簧的压缩比，本算式中所有的长度单位都使用毫米。

13、弹簧的自身长度为弹簧不被压缩、不被拉伸情况下的自身的长度。当只有一个板件能够运动的时候，板件移动的距离即为能够运动的那块板件能够移动的距离；当两块板件都能够运动的时候，板件移动的距离为两块板件能够移动的距离的和。弹簧的压缩比是指在给定的压缩力下，弹簧长度的变化量与其自身长度之比。当弹簧的自身长度在此范围之内，在电芯的膨胀力最小的时候，两块板件之间的距离不会过于小，从而挤压极片，甚至因为空间过小造成电解液的泄露。

14、作为本实用新型的优选方案，还包括移动轨道，所述移动轨道位于所述壳本体的内壁，所述板件沿所述移动轨道滑动。

15、包含其中一块板件移动、另一块板件固定的情况，也包括两块板件都能够移动的情况。通过设置移动轨道，使得板件在移动的过程中不会产生偏移，利于两块板件之间的空间的密封性。

16、作为本实用新型的优选方案，两块所述板件均设置有与所述移动轨道相适应的限位件，两块所述板件均通过所述限位件滑动连接于所述移动轨道上。

17、作为本实用新型的优选方案，所述板件的厚度小于或等于0.5mm。

18、板件厚度不超过0.5mm，尽可能减少板件所占的壳本体的内部空间，利于提升电池整包的能量密度。

19、一种电芯，采用如上述的一种电芯壳体，两块板件之间的密闭空间设置有电芯的正极、电芯的负极、电解液和隔膜，两块所述板件均平行于所述电芯的极片。

20、在两块板件之间设置有电芯的正极、负极、电解液和隔膜，电解液不会泄露到两块板件之外的空间，利于提升电芯的安全性。垂直于电芯的极片的方向为电芯的宽度方向，因为在电芯膨胀时，主要造成极片的厚度增大，故设置板件平行于电芯的极片。

21、一种电池，采用如上述的一种电芯。

22、一种汽车，采用如上述的一种电池。

23、综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

24、一种电芯，通过在壳本体内部设置两个位置相对的板件，且两个板件的间距能够根据电芯受到的膨胀力而改变，尽可能避免电芯受到壳体的挤压，从而解决了现有技术存在的在电池不同的荷电状态时，电芯受到的膨胀力不同，膨胀力过大会使得电芯受到壳体的挤压，从而导致电芯析锂甚至不正常耗减的问题。另外，在两个板件之间设置有锁扣和弹簧，锁扣用于限制两个板件之间的最大间距、弹簧用于回弹板件，尽可能避免板件的间距过大，从而破坏壳本体，利于提高电池的安全性。两个板件通过移动轨道滑动连接于壳本体的内部，使得板件在移动的过程中不会产生偏移。

技术特征：

1.一种电芯壳体，其特征在于，包含壳本体(1)，所述壳本体(1)内相对设置有两块板件(101)，每块所述板件(101)都滑动连接于所述壳本体(1)的内壁，两块所述板件(101)之间的距离可调，两块所述板件(101)之间的密闭空间用于承装电芯的正极、电芯的负极、电解液和隔膜。

2.根据权利要求1所述的一种电芯壳体，其特征在于，还包括锁扣(2)，所述锁扣(2)两端分别连接两块所述板件(101)，所述锁扣(2)用于限制两块所述板件(101)的最大间距。

3.根据权利要求1所述的一种电芯壳体，其特征在于，还包括弹簧(3)，所述弹簧(3)两端分别连接两块所述板件(101)，所述弹簧(3)用于拉动两块所述板件(101)，以调控两块所述板件(101)之间的距离。

4.根据权利要求3所述的一种电芯壳体，其特征在于，所述弹簧(3)的自身长度l0的长度范围如下：

5.根据权利要求1-4任一所述的一种电芯壳体，其特征在于，还包括移动轨道(102)，所述移动轨道(102)位于所述壳本体(1)的内壁，所述板件(101)沿所述移动轨道(102)滑动。

6.根据权利要求5所述的一种电芯壳体，其特征在于，两块所述板件(101)均设置有与所述移动轨道(102)相适应的限位件，两块所述板件(101)均通过所述限位件滑动连接于所述移动轨道(102)上。

7.根据权利要求1-4任一所述的一种电芯壳体，其特征在于，所述板件(101)的厚度小于或等于0.5mm。

8.一种电芯，其特征在于，采用如权利要求1-7任一所述的一种电芯壳体，两块板件(101)之间的密闭空间设置有电芯的正极、电芯的负极、电解液和隔膜，两块所述板件(101)均平行于所述电芯的极片。

9.一种电池，其特征在于，采用如权利要求8所述的一种电芯。

10.一种汽车，其特征在于，采用如权利要求9所述的一种电池。

技术总结
本技术涉及动力电池的技术领域，特别是一种电芯壳体、一种电芯、一种电池及一种汽车。一种电芯壳体，包含壳本体，所述壳本体内相对设置有两块板件，每块所述板件均滑动连接于所述壳本体的内壁，两块所述板件之间的距离可调，两块所述板件之间的密闭空间用于承装电芯的正极、电芯的负极、电解液和隔膜。本电芯壳体，在不改变电芯所占的空间大小的情况下，在电芯壳体的内部设置可以改变间距的两块板件，使得两块板件之间的距离随电芯的膨胀力的大小而改变，从而尽可能避免因为电芯受到的膨胀力，电芯被铝壳磨损的问题，从而尽可能避免了电芯析锂或是不正常耗减，从而利于延长电池的使用寿命。

技术研发人员：李勇
受保护的技术使用者：湖北亿纬动力有限公司
技术研发日：20230428
技术公布日：2024/1/15