一种电池壳体、电池单体、电池和用电设备的制作方法

本技术涉及电池，具体而言，涉及一种电池壳体、电池单体、电池和用电设备。

背景技术：

1、随着新能源技术的发展，电池的应用越来越广泛，例如应用在手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等终端产品上。

2、在电池技术的发展中，除了提高电池的性能外，电池的可靠性问题也是一个不可忽视的问题。如果电池的可靠性问题不能保证，那会直接影响到终端产品的可靠性、使用成本和用户体验。因此，如何增强电池的可靠性，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种能改善可靠性的电池壳体、电池单体、电池和用电设备。

2、第一方面，本技术实施例提供一种电池壳体，包括壳本体和防护结构，壳本体形成有容纳空间，容纳空间用于放置电极组件；防护结构设置于壳本体，防护结构覆盖容纳空间的至少部分，且防护结构中容纳有非牛顿流体。

3、上述技术方案中，电池壳体的防护结构内填充设置有非牛顿流体，非牛顿流体具有非牛顿流体特性，能在电池遭受外部冲击力时迅速变硬，从而能赋予电池壳体良好的抗冲击性能，以保护电极组件，提高电池的可靠性。同时，通过非牛顿流体提高电池的抗冲击性能，相较于直接采用强度更硬的外壳材质而言，其能满足电池的轻量化设计，利于能量密度的提高，还能赋予电池壳体一定吸热性能，能将电池产生的热量及时散出，降低热失控出现的几率，以进一步提高电池的可靠性。

4、在一些实施例中，容纳空间和防护结构的容纳非牛顿流体的空间不连通。二者不连通，一方面，使得非牛顿流体与电极组件不接触，二者无直接影响；另一方面，非牛顿流体变硬时不至于过度挤压电极组件，能进一步提高电池的可靠性。

5、在一些实施例中，防护结构呈连续环状，用于绕容纳空间的周侧环设；或者，防护结构的数量为多个，多个防护结构呈环形间隔设置，以能绕容纳空间的周侧间隔设置。

6、上述技术方案中，将防护结构设置为连续环状，或者设置为环形间隔设置，使得非牛顿流体能从电极组件的周侧保护电池，从而能提高电极组件周侧的抗冲击性能的全面性，以进一步提高电池的可靠性。

7、在一些实施例中，壳本体包括内壳体和套设于内壳体外的外壳体，内壳体的内壁围成容纳空间，内壳体的外壁与外壳体的内壁之间形成防护结构。

8、上述技术方案中，一方面，将壳本体设置为内壳体和外壳体的套设结构，可方便壳本体的成型；另一方面，这样设置，还利于调整容纳空间和防护结构的尺寸，以满足不同电池的需求，提高电池的适应性和可靠性。

9、在一些实施例中，内壳体和外壳体均为一端具有开口的半封闭结构，内壳体的外底壁与外壳体的内底壁连接设置，内壳体的外侧壁、外壳体的内侧壁以及外壳体的内底壁共同围成一端具有敞口的腔道；

10、电池壳体还包括密封件，密封件密封腔道敞口，密封件、内壳体的外侧壁、外壳体的内侧壁以及外壳体的内底壁四者共同围成防护结构。

11、上述技术方案中，一方面，将内壳体和外壳体均设置有一端具有开口的半封闭结构，使得内壳体和外壳体的成型均相对方便，且内壳体和外壳体的强度能得到保证，以能保证电池壳体的整体强度，以保证电池的可靠性；另一方面，通过将内壳体整个外侧壁与外壳体整个内侧壁间隔设置，使得防护结构的遍布整个电池壳体的侧部，其能有效地提高电池周向的抗冲击性能，以提高电池的可靠性；同时，通过密封件的设置，能保证防护结构的密封性能，减少或避免出现漏液问题，以能进一步提高电池的可靠性。

12、在一些实施例中，密封件至少部分地嵌设于腔道的顶端；或者，密封件盖设于腔道的顶端。当密封件嵌设在腔道顶端时，密封件可选择为密封圈等结构，其能保证密封性能，又具有安装方便、成本较低的优点。当密封件盖设在腔道顶端时，密封件可以为盖板结构，也能保证封闭腔道后的密封性能。

13、在一些实施例中，内壳体和外壳体均为两端具有开口的环状结构，电池壳体还包括底板，底板封闭内壳体和外壳体底端的开口，内壳体的外侧壁、外壳体的内侧壁以及底板三者之间共同形成一端具有敞口的腔道；电池壳体还包括密封件，密封件密封腔道的敞口，密封件、内壳体的外侧壁、外壳体的内侧壁和底板四者共同围成防护结构。

14、在上述技术方案中，一方面，内壳体和外壳体均为两端具有开口的环状结构，其加工成型简单，且尺寸便于调节，从而也便于调节防护结构和容纳空间的尺寸，以适应不同尺寸的电池；另一方面，内壳体的外部和外壳体的内部形成防护结构，防护结构呈环状，能沿周向环设电极组件，能提高电池周向的抗冲击性能，以能保证电池的可靠性。同时，在上述技术方案中，通过密封件的设置，能保证防护结构的密封性能，减少或避免出现漏液问题，以能进一步提高电池的可靠性。

15、在一些实施例中，密封件至少部分地嵌设于腔道的顶端；或者，密封件盖设于腔道的顶端。当密封件嵌设在腔道顶端时，密封件可选择为密封圈等结构，其能保证密封性能，又具有安装方便、成本较低的优点。当密封件盖设在腔道顶端时，密封件可以为盖板结构，也能保证封闭腔道后的密封性能。

16、在一些实施例中，内壳体和外壳体材质相同；或者，内壳体和外壳体材质不同。

17、在上述技术方案中，当内壳体和外壳体均为相同材质时，二者示例性的可选择为钢壳，这样设置使得整个电池壳体具有较高强度，具有较高的抗冲击性能，能进一步提高电池的可靠性；当内壳体和外壳体的材质不同时，内壳体示例性的可选择为钢壳，外壳体示例性的可选择为铝壳时，钢壳可保证电池强度，铝壳可节省电池成本，以在保证成本的同时，有效地提高电池的可靠性。

18、在一些实施例中，内壳体的壁厚d1和外壳体的壁厚d2的比例为1:(0.5～1)，内壳体的壁厚d1和防护结构的厚度d3的比例为1:(0.5～1)；和/或，内壳体的壁厚d1、外壳体的壁厚d2以及防护结构的厚度d3均为0.3～1mm。

19、在上述技术方案中，将内壳体和外壳体的厚度比，以及内壳体与防护结构的厚度比均设置为1:(0.5～1)，既能保证电池壳体的强度，又能保证电池壳体的轻量化设计，利于能量密度的提高，还能赋予电池良好的散热功能，能有效提高电池的可靠性。同理，将内壳体、外壳体以及防护结构的厚度设置在0.3～1mm之间，也既能保证电池壳体的强度，又能保证电池壳体的轻量化设计，利于能量密度的提高，还能赋予电池良好的散热功能，能有效提高电池的可靠性。

20、在一些实施例中，内壳体和外壳体均呈空心圆柱状，或者，内壳体和外壳体均呈空心方形柱状；或者，内壳体和外壳体的形状不同。电池既可以为圆柱的电池，也可以是方形的电池。同时，内壳体和外壳体的形状既可以相同，也可以不同。无论是圆柱的电池还是方形的电池，均能通过非牛顿流体提高电池的抗冲击性能，以保证电池的可靠性。

21、在一些实施例中，电池壳体包括防护壳，防护壳套设于壳本体外，壳本体的内壁围成容纳空间，壳本体的外壁与防护壳的内壁之间形成防护结构；或者，电池壳体包括防护壳，防护壳套设于壳本体外，壳本体的内壁围成容纳空间，防护壳具有防护腔室，防护腔室形成防护结构。

22、在上述技术方案中，壳本体既可以为单层结构，也可以为双层结构，防护结构既可以是防护壳和壳本体共同形成的，也可以是防护壳自身带有的防护腔室形成的。通过在壳本体外设置一层防护壳，可便于在成型的电池单体外侧外加防护结构，能提高制造便捷性，节省成本。

23、在一些实施例中，非牛顿流体的材料包括聚乙烯溶液、聚丙烯酰胺溶液、聚氯乙烯溶液和橡胶溶液中的任一种。上述非牛顿流体具有受到冲击力时变速变硬的特性，从而能提高电池的抗冲击性能。同时，相较于直接采用强度更硬的外壳材质而言，其能满足电池的轻量化设计，利于能量密度的提高，还能赋予电池壳体一定吸热性能，能将电池产生的热量及时散出，降低热失控出现的几率，以进一步提高电池的可靠性。

24、第二方面，本技术实施例提供一种电池单体，包括上述第一方面任意一个实施例的电池壳体，还包括电极组件和顶盖；电极组件设置于容纳空间内；顶盖与电池壳体连接，并封闭容纳空间。由于该电池包括上述的电池壳体，因此该电池具有可靠性较高的优点。

25、第三方面，本技术实施例提供一种电池，包括上述第二方面任意一个实施例提供的电池单体。由于该电池包括上述的电池单体。因此，该电池也具有可靠性高的优点。

26、第四方面，本技术实施例提供一种用电设备，包括上述第三方面任意一个实施例提供的电池。由于该用电设备包括上述的电池。因此，该用电设备也具有可靠性高的优点。