CN101882683B - 一种圆柱形电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆柱形电池，包括壳体、具有通孔的端盖、极柱、电芯、卷芯棒和至少一个极耳，所述壳体与端盖连接形成空腔，所述极柱穿过端盖上的通孔且一端伸出端盖，所述电芯、卷芯棒和极耳都设于空腔内部，电芯卷绕在卷芯棒上并与极耳相连，还包括集流柱，所述极柱与集流柱相连，所述极耳也与集流柱相连。本发明的圆柱形电池结构简单，极耳与极柱之间连接牢固、稳定，提高了圆柱形电池的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池，特别是一种圆柱形电池。
背景技术
圆柱形电池的极耳和极柱之间一般通过普通螺接、铆接和焊接等方式固定在一起，或者极柱上设有连接片，所述极耳与极柱连接片之间通过以上任一种方式固定连接。由于极耳和极柱连接片都是薄片状或细条状结构，实施螺接、铆接和焊接等工艺都比较困难，很难保证连接牢固，而且可能由于连接不稳定而增大连接处的接触电阻，导致电池内阻增大，尤其当极耳数目较多时，各种弊端更为突出。例如，通过普通螺母连接时，如果电池遭受碰撞或震动，螺母的松动可能引起个别极耳的脱落；通过铆接方式连接时，极耳容易变形导致电池安装困难；焊接工艺成本高，对设备和技术人员要求较高，而且很难保证所有极耳都被牢固地焊接在一起。
发明内容
本发明提供了一种结构简单，极耳与极柱连接牢固，稳定性高的圆柱形电池。
本发明所采用的技术方案是：
一种圆柱形电池，包括壳体、具有通孔的端盖、极柱、电芯、卷芯棒和至少一个极耳，所述壳体与端盖连接形成空腔，所述极柱穿过端盖上的通孔且一端伸出端盖，所述电芯、卷芯棒和极耳都设于空腔内部，电芯卷绕在卷芯棒上并与极耳相连，还包括集流柱，所述极柱与集流柱相连，所述极耳也与集流柱相连。
所述极耳套在集流柱上。
所述集流柱上设有压住极耳的紧固装置。
所述极柱的位于空腔内部的一端与集流柱螺接。
所述集流柱与卷芯棒之间设有定位装置。
所述集流柱与卷芯棒之间通过隔圈定位连接。
所述极柱下端设有凸缘，所述凸缘卡在端盖的内表面，所述极柱与端盖之间绝缘隔开并通过紧固装置相互连接。
所述极柱与端盖之间设有将极柱和端盖隔开的弹性绝缘套，所述弹性绝缘套套在所述极柱上并与端盖上的通孔紧密配合。
所述极柱设有具备上、下槽壁的凹槽，所述弹性绝缘套具有上、下限位面，所述弹性绝缘套固定安装在端盖上并嵌入极柱的凹槽，所述上、下限位面分别压紧上、下槽壁。
本发明的有益效果是：本发明的圆柱形电池结构简单，极耳与极柱之间连接牢固、稳定，有效地降低了电池内阻，提高了电池的稳定性，能够广泛用于各类圆柱形电池，尤其适用于电动车用的具有多个极耳的高功率大容量电池。
附图说明
图1是本发明圆柱形电池第一具体实施方式的剖视图。
图2是第一具体实施方式的集流柱的剖视图。
图3是本发明圆柱形电池第二具体实施方式的剖视图。
具体实施方式
图1所示为本发明圆柱形电池第一具体实施方式的剖视图，本实施方式的圆柱形电池包括壳体1、极柱2、端盖3、多个极耳4、集流柱5、电芯6和卷芯棒7。所述壳体1与端盖3相连形成一个空腔，所述极柱2的一端伸出端盖3，所述极耳4、集流柱5、电芯6和卷芯棒7都设于空腔内，所述电芯6卷绕在所述卷芯棒7上并与极耳4相连，所述极柱2和极耳4都与集流柱5相连。
所述壳体1为贯通的圆筒，所述端盖3的中间具有通孔，端盖3上还设有用于注入电解液的注液孔31和用于安全保护的防爆阀32，所述壳体1与端盖3通过激光焊的方式密封连接形成一个圆柱形空腔。
在圆柱形电池的内部，所述卷芯棒7由硬质塑料、铝或不锈钢等材料制成，中间具有通孔，所述电芯6由卷绕在卷芯棒7上的多个极片构成。所述每个极耳4的一端伸入电芯6，极耳4另一端的通孔套在集流柱5上，金属垫片9压在多个极耳4上方，螺母10与集流柱5螺接并使极耳4紧固在集流柱5上。
图2所示为本具体实施方式的集流柱5的剖视图，该集流柱5为柱状结构，顶端具有外螺纹，底端与卷芯棒7连接。集流柱5和卷芯棒7之间设有绝缘隔圈8，所述的绝缘隔圈8为一端带底的圆筒状结构，由聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙稀(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)等耐高温绝缘材料制成，该绝缘隔圈8的壁部与所述壳体1的内壁贴合，底部装配在卷芯棒7和集流柱5之间，用于将所述电芯6和卷芯棒7与集流柱5隔开。所述绝缘隔圈8的底部还设有向下的翻边81，该翻边81伸入所述卷芯棒7上方的通孔；所述集流柱5的底端还设有向下突出的定位柱51，该定位柱51嵌入所述绝缘隔圈8上的翻边81，使集流柱5与卷芯棒7之间形成有效的定位，以免在集流柱5上拧装螺接零件时集流柱5的位置发生变化，导致极耳4或其他零件被损坏。
所述极柱2为柱状结构，上部具有外螺纹，底部具有凸缘21。所述极柱2穿过端盖3上的通孔，一端伸出端盖3，凸缘21卡在端盖3的内表面，极柱2和端盖3之间通过绝缘套筒11隔开。在端盖3的外侧，绝缘垫片12、金属垫片13和螺母14自下而上装配在极柱2上，螺母14与极柱2螺接，所述绝缘套筒11与绝缘垫片12的连接处还涂有密封胶，确保端盖3与极柱2之间完全隔开。所述极柱2留在空腔内部的底端设有螺纹孔22，所述集流柱5的顶端与该螺纹孔22配合螺接。
以上圆柱形电池的结构和连接方式保证了极耳4与极柱2之间形成牢固、稳定的连接，同时提高了电池的稳定性。该具体实施方式的圆柱形电池的安装步骤如下：
1.首先将极柱2和端盖3通过螺母14等零件组装为一体；
2.将绝缘隔圈8安装在电芯6和卷芯棒7的上方，然后定位安装集流柱5；
3.将多个极耳4套在集流柱5上，并通过垫片9和螺母10将极耳4压紧固定；
4.安装壳体1，再将极柱2和集流柱5固定安装在一起；
5.正、负极柱均安装完毕后，通过激光焊的方式将端盖3和壳体1的边缘处焊接在一起，使圆柱形电池密封。
图3所示为本发明圆柱形电池第二具体实施方式的剖视图，该具体实施方式与第一具体实施方式的其他结构类似，所述极柱2和端盖3的具体结构和连接关系与第一具体实施方式不同。
所述极柱2设有凹槽21，极柱2与端盖3之间通过套在极柱2上的弹性绝缘套11隔开。所述弹性绝缘套11为具有一定厚度的管状壳体，包括向外周向延伸的上、下限位面。所述弹性绝缘套11紧固安装在端盖3上，并嵌入极柱2的凹槽21内，管壁与凹槽21的槽底贴合，上、下限位面分别压紧上、下槽壁，限制了极柱2相对于端盖3的轴向运动。所述极柱2上还套有绝缘垫片12，该绝缘垫片12位于弹性绝缘套11的下限位面与凹槽21的下槽壁之间。该连接方式使极柱2和端盖3之间形成牢固、紧密的连接，并保证了电池的密封性。
本发明的圆柱形电池适用于极耳4数目较多或者分布凌乱的情况。所述圆筒状壳体1的材质为铝、不锈钢或其他合金，所述端盖3的材质也可为铝、不锈钢或其他合金。所述极柱2为正极柱时，材质为铝，螺母10、14材质为铝、其他金属或合金；所述极柱2为负极柱时，则材质为铜或不锈钢，螺母10、14的材质为铜、镍、不锈钢、其他金属或合金。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种圆柱形电池，包括壳体、具有通孔的端盖、极柱、电芯、卷芯棒和至少一个极耳，
所述壳体与端盖连接形成空腔，所述极柱穿过端盖上的通孔且一端伸出端盖，所述电芯、卷芯棒和极耳都设于空腔内部，电芯卷绕在卷芯棒上并与极耳相连，其特征在于：还包括集流柱，所述极柱与集流柱相连，所述极耳也与集流柱相连；
所述每个极耳的一端伸入电芯，所述极耳的另一端的通孔套在所述集流柱上，所述集流柱为柱状结构，顶端具有外螺纹，底端与所述卷芯棒连接；所述极柱留在空腔内部的底端设有螺纹孔，所述集流柱的顶端与该螺纹孔配合螺接；集流柱和卷芯棒之间设有绝缘隔圈，所述绝缘隔圈的壁部与所述壳体的内壁贴合，底部装配在所述卷芯棒和所述集流柱之间，用于将所述电芯和所述卷芯棒与所述集流柱隔开；所述绝缘隔圈的底部还设有向下的翻边，所述翻边伸入所述卷芯棒上方的通孔，所述集流柱的底端还设有向下突出的定位柱，该定位柱嵌入所述绝缘隔圈上的翻边。
2.根据权利要求1所述的圆柱形电池，其特征在于：所述极耳套在集流柱上。
3.根据权利要求2所述的圆柱形电池，其特征在于：所述集流柱上设有压住极耳的紧固装置。
4.根据权利要求1所述的圆柱形电池，其特征在于：所述集流柱与卷芯棒之间设有定位装置。
5.根据权利要求4所述的圆柱形电池，其特征在于：所述集流柱与卷芯棒之间通过隔圈定位连接。
6.根据权利要求l所述的圆柱形电池，其特征在于：所述极柱下端设有凸缘，所述凸缘卡在端盖的内表面，所述极柱与端盖之间绝缘隔开并通过紧固装置相互连接。
7.根据权利要求l所述的圆柱形电池，其特征在于：所述极柱与端盖之间设有将极柱和端盖隔开的弹性绝缘套，所述弹性绝缘套套在所述极柱上并与端盖土的通孔紧密配合。
8.根据权利要求7所述的圆柱形电池，其特征在于：所述极柱设有具备上、下槽壁的凹槽，所述弹性绝缘套具有上、下限位面，所述弹性绝缘套固定安装在端盖上并嵌入极柱的凹槽，所述上、下限位面分别压紧上、下槽壁。
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