CN113346168A - 一种新型结构的圆柱型电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型结构的圆柱型电池，包括壳体、正极柱和绝缘密封件，壳体为圆柱型槽体结构，正极柱和壳体铆接，绝缘密封件设置在正极柱和壳体之间。绝缘密封件包括上绝缘密封件和下绝缘密封件，上绝缘密封件设置在壳体的外部并且和壳体卡合连接，下绝缘密封件设置在壳体的内部。上绝缘密封件和/或下绝缘密封件设置有环形凸起块，环形凸起块与正极柱贯穿壳体的部分的外侧壁紧密贴合，正极柱贯穿壳体的部分的外侧壁会将环形凸起块向壳体被贯穿部分的内侧壁方向产生挤压。
Description
技术领域
本发明涉及电池领域，特别是涉及一种新型结构的圆柱型电池。
背景技术
圆柱型全极耳电池与现有的圆柱型锂离子电池的区别在于：现有的圆柱型锂离子电池的壳体的槽口与盖帽连接，盖帽作为正极连接端子；圆柱型全极耳电池的壳体的槽口与负极盖板连接，壳体远离槽口的端面与正极柱铆接，正极柱作为正极连接端子。
因此圆柱型全极耳电池存在的技术问题为：由于正极柱和壳体铆接，因此正极柱沿水平方向和沿竖直方向的移动被限制，但正极柱由于其柱型结构导致其存在转动的可能。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种新型结构的圆柱型电池，该电池通过壳体、正极柱以及绝缘密封件之间的配合，可以防止正极柱发生转动。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种新型结构的圆柱型电池，包括壳体、电芯、正极集流盘、正极柱和绝缘密封件。壳体为圆柱型槽体结构，正极柱由壳体远离壳体的槽口的端面贯穿进入壳体的内部，正极柱和壳体铆接，绝缘密封件设置在正极柱和壳体之间。电芯和正极集流盘设置在壳体内部，正极柱位于壳体内部的部分通过正极集流盘和电芯的正极端连接，因此正极柱带正电。
在一实施例中，圆柱型电池还包括负极集流盘和负极盖板，壳体的槽口和负极盖板密封连接，负极盖板通过负极集流盘和电芯的负极端连接，因此负极盖板带负电，而壳体为非导电材料制备，因此壳体不带电，此时绝缘密封件的作用为：1.将正极柱贯穿壳体的部分进行密封；2.作为缓冲层防止正极柱和壳体间接触摩擦导致损坏。正极柱作为正极连接端子，负极盖板作为负极连接端子，正极连接端子和负极连接端子分别设置在圆柱型电池的两个端面。
在一实施例中，圆柱型电池还包括负极集流盘和负极盖板，壳体的槽口和负极盖板密封连接，负极盖板通过负极集流盘和电芯的负极端连接，因此负极盖板带负电，而壳体为导电材料制备并且负极盖板电性连接，因此壳体带负电，此时绝缘密封件的作用为：1.将正极柱贯穿壳体的部分进行密封；2.防止正极柱和壳体发生接触导致电池短路。正极柱作为正极连接端子，壳体远离其槽口的端面可作为负极连接端子，正极连接端子和负极连接端子可设置在圆柱型电池的同一端面。
在一实施例中，圆柱型电池还包括负极集流盘和负极盖板，壳体的槽口和负极盖板密封连接，负极盖板仅作为密封件，负极盖板不和负极集流盘连接并且负极盖板和壳体之间设置有绝缘层，但壳体通过负极集流盘和电芯的负极端连接，因此壳体带负电，此时绝缘密封件的作用为：1.将正极柱贯穿壳体的部分进行密封；2.防止正极柱和壳体发生接触导致电池短路。正极柱作为正极连接端子，壳体远离其槽口的端面可作为负极连接端子，正极连接端子和负极连接端子可设置在圆柱型电池的同一端面。
在本发明中，为方便叙述，将正极柱位于壳体外侧的一端称为“导电端”，将正极柱位于壳体内部的一端称为“连接端”，导电端和连接端之间设置有连接杆，连接端和正极集流盘连接。
绝缘密封件包括上绝缘密封件和下绝缘密封件，上绝缘密封件设置在壳体的外部，下绝缘密封件设置在壳体的内部。上绝缘密封件设置在壳体的端面和导电端之间，下绝缘密封件设置在壳体的内部的槽底面和正极集流盘之间。连接杆依次贯穿上绝缘密封件、壳体和下绝缘密封件。
本发明是这样实现防止正极柱发生转动的：上绝缘密封件和壳体端面之间卡合连接，该卡合连接结构包括绕连接杆周向设置的卡合凹槽和卡合块，卡合凹槽限制卡合块绕连接杆周向转动；上绝缘密封件和/或下绝缘密封件设置有环形凸起块，环形凸起块与连接杆贯穿壳体的部分的外侧壁紧密贴合，连接杆贯穿壳体的部分的外侧壁会将环形凸起块向壳体被贯穿部分的内侧壁方向产生挤压，从而增大环形凸起块与连接杆的摩擦力。通过以上结构的设置，可以防止正极柱发生转动。
本发明中，上绝缘密封件和下绝缘密封件均采用具有弹性的绝缘材料制备。
下面结合具体实施例进行说明。
附图说明
附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1为本发明实施例1提供的圆柱型电池的正视图。
图2为图1的局部A的剖视图。
图3为本发明实施例1提供的正极柱的正视图。
图4为本发明实施例1提供的正极柱的结构示意图。
图5为本发明实施例1提供的上绝缘密封件的结构示意图。
图6为本发明实施例1提供的上绝缘密封件的结构示意图。
图7为本发明实施例1提供的下绝缘密封件的结构示意图。
图8为本发明实施例1提供的下绝缘密封件的结构示意图。
图9为本发明实施例1提供的壳体的结构示意图。
图10为本发明实施例2提供的圆柱型电池的正视图。
图11为图11的局部B的剖视图。
其中附图标记为：1.壳体；11.凸起块；12.第二放置凹槽；13.卡合凹槽；2.电芯；3.正极集流盘；4.正极柱；41.第一圆柱；411.防滑凸起块；42.第二圆柱；43.第三圆柱；51.上绝缘密封件；511.第一放置凹槽；512.定位凹槽；513.卡合块；52.下绝缘密封件；521.环形凹槽；522.第三放置凹槽；61.第一贯穿孔；62.第二贯穿孔；63.第三贯穿孔；71.第一环形凸起；72.第二环形凸起。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。
在本发明的描述中，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，或一体地连接；可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1
如图1-2中所示，本发明一实施例提供的一种新型结构的圆柱型电池，包括壳体1、电芯2、正极集流盘3、正极柱4和绝缘密封件。壳体1为圆柱型槽体结构，正极柱4由壳体1远离壳体1的槽口的端面贯穿进入壳体1的内部，正极柱4和壳体1铆接，绝缘密封件设置在正极柱4和壳体1之间。电芯2和正极集流盘3设置在壳体1内部，正极柱4位于壳体1的槽体内部的一端通过正极集流盘3和电芯2的正极端连接，正极柱4带正电。该圆柱型电池为圆柱型全极耳电池，电芯2为全极耳结构并且通过卷绕制备的，正极集流盘3远离正极柱4的端面和电芯2的正极端通过激光端面焊连接。
如图3-4所示，正极柱4为三个圆柱同轴叠加的一体式结构，从上至下分别为第一圆柱41、第二圆柱42和第三圆柱43，第一圆柱41作为导电端，第二圆柱42作为连接杆，第三圆柱43作为连接端，第三圆柱43的直径小于第一圆柱41的直径，并且第三圆柱43的直径大于第二圆柱42的直径。第三圆柱43设置在壳体1的内部，第一圆柱41设置在壳体1的外部。
绝缘密封件包括上绝缘密封件51和下绝缘密封件52，上绝缘密封件51设置有第一贯穿孔61，下绝缘密封件52设置有第三贯穿孔63，壳体上1设置有第二贯穿孔62，第二圆柱42依次贯穿第一贯穿孔61、第二贯穿孔62和第三贯穿孔63。正极柱4的中轴线、第一贯穿孔61的中轴线、第二贯穿孔62的中轴线、第三贯穿孔63的中轴线均重合。
如图5-6所示，上绝缘密封件51靠近第一圆柱41的端面设置有第一放置凹槽511，第一放置凹槽511的槽底面的中部设置有第一贯穿孔61的孔口，第一圆柱41的外侧壁和第一放置凹槽511的内侧壁紧密接触，第一圆柱41与第一放置凹槽511的槽底面接触的端面上设置有环形的防滑凸起块411，防滑凸起块411的中轴线和第一圆柱41的中轴线重合，第一圆柱41在竖直方向有对上绝缘密封件51向壳体1方向进行挤压的趋势，因此防滑凸起块411会和第一放置凹槽511的槽底面紧密贴合，从而提高第一圆柱41和上绝缘密封件51之间的密封性，又能阻碍正极柱4绕其中轴线转动。
如图9-10所示，壳体1远离其槽口的端面上设置有第二放置凹槽12，第二放置凹槽12的槽底面的中部设置有第二贯穿孔62的孔口，第二放置凹槽12的槽底面设置有凸起块11，凸起块11绕第二贯穿孔62的中轴线周向设置，凸起块11上设置有三个卡合凹槽13。
上绝缘密封件51靠近壳体1的端面设置有与凸起块11配合连接的定位凹槽512，定位凹槽512的槽底面设置有第一贯穿孔61的孔口，该孔口的边缘设置有第一环形凸起71，定位凹槽512的槽底面上还设置有与卡合凹槽13配合卡合连接的卡合块513。上绝缘密封件51的外侧壁和第二放置凹槽12的内侧壁接触，上绝缘密封件51靠近壳体1的端面上除了定位凹槽512的部分和第二放置凹槽12的槽底面接触，凸起块11和定位凹槽512紧密连接，该结构能确保上绝缘密封件51和壳体1连接时的密封性。
卡合凹槽13和卡合块513配合卡合连接，该卡合连接结构能阻碍正极柱4绕其中轴线转动。
如图7-8所示，下绝缘密封件52远离正极集流盘3的端面上设置有第三贯穿孔63的孔口，该孔口的边缘设置有第二环形凸起72，该端面还设置有环形凹槽521，环形凹槽521的中轴线和第三贯穿孔63的中轴线重合。
如图2所示，壳体1的第二放置凹槽12向壳体内部形成环形凸起，环形凸起和环形凹槽521配合连接，从而防止位于壳体1的内部的下绝缘密封件52沿水平方向移动。
如图2所示，下绝缘密封件52靠近正极集流盘3的端面设置有第三放置凹槽522，第三圆柱43位于第三放置凹槽522内并且和第三放置凹槽522的槽底面接触，第三圆柱43在竖直方向上有将下绝缘密封件52向壳体方向进行挤压的趋势，从而在竖直方向固定下绝缘密封件52。
如图2所示，正极集流盘3的最大宽度大于第三放置凹槽522的宽度但小于下绝缘密封件52的宽度，正极集流盘3和下绝缘密封件52紧密接触，下绝缘密封件52在竖直方向上防止正极集流盘3和壳体接触导致电池短路，而本实施例中，正极柱4和壳体1铆接结构又在水平方向上防止正极集流盘3和壳体接触导致电池短路。
如图2所示，在竖直方向上第一环形凸起71和第二环形凸起72从两个方向伸入第二贯穿孔62中，并且填充在第二圆柱42的外侧壁和第二贯穿孔62的内侧壁之间，第一环形凸起71和第二环形凸起72均起到防止第二圆柱42和壳体1接触的作用，同时第二圆柱42的外侧壁沿将第一环形凸起71和第二环形凸起72向第二贯穿孔62的内侧壁方向挤压，从而增加了第二圆柱42和第一环形凸起71、第二环形凸起72之间的摩擦力，从而防止正极柱4转动。
本实施例通过以上结构的设置，可以防止正极柱4发生转动，并且进一步在竖直方向和水平方向固定正极柱4，通过对圆柱型电池的结构设计，能显著提高圆柱型电池的稳定性。
实施例2
如图10-11所示，本实施例提供一种新型结构的圆柱型电池，该圆柱型电池与实施例1提供的圆柱型电池的区别包括：本实施例提供的圆柱型电池的下绝缘密封件52不设置有第二环形凸起72，本实施例提供的圆柱型电池的上绝缘密封件51设置有第一环形凸起71，第一环形凸起71伸入第二贯穿孔62中，并且填充在第二圆柱42的外侧壁和第二贯穿孔62的内侧壁之间，同时第二圆柱42的外侧壁沿水平方向将第一环形凸起71向第二贯穿孔62的内侧壁方向挤压，从而增加了第二圆柱42和第一环形凸起71之间的摩擦力，从而防止正极柱4转动。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种新型结构的圆柱型电池，包括壳体、正极柱和绝缘密封件，所述壳体为圆柱型槽体结构，其特征在于：
所述正极柱和所述壳体铆接，所述绝缘密封件设置在所述正极柱和所述壳体之间；
所述绝缘密封件包括上绝缘密封件和下绝缘密封件，所述上绝缘密封件设置在所述壳体的外部并且和所述壳体卡合连接，所述下绝缘密封件设置在所述壳体的内部；
所述上绝缘密封件和/或所述下绝缘密封件设置有环形凸起块，所述环形凸起块与所述正极柱贯穿所述壳体的部分的外侧壁紧密贴合，所述正极柱贯穿所述壳体的部分的外侧壁会将所述环形凸起块向所述壳体被贯穿部分的内侧壁方向产生挤压。
2.根据权利要求1所述的圆柱型电池，其特征在于：所述圆柱型电池还包括电芯和正极集流盘，所述电芯和所述正极集流盘设置在所述壳体内部，所述正极柱位于所述壳体内部的部分通过所述正极集流盘和所述电芯的正极端连接。
3.根据权利要求2所述的圆柱型电池，其特征在于：所述圆柱型电池还包括负极集流盘和负极盖板，所述壳体的槽口和所述负极盖板密封连接，所述负极盖板通过所述负极集流盘和所述电芯的负极端连接。
4.根据权利要求3所述的圆柱型电池，其特征在于：所述壳体和所述负极集流盘电性连接。
5.根据权利要求2所述的圆柱型电池，其特征在于：所述圆柱型电池还包括负极集流盘和负极盖板，所述壳体的槽口和所述负极盖板密封连接，所述负极盖板不和所述负极集流盘连接并且所述负极盖板和所述壳体之间设置有绝缘层，所述壳体通过所述负极集流盘和所述电芯的负极端连接。
6.根据权利要求2所述的圆柱型电池，其特征在于：所述正极柱为三个圆柱同轴叠加的一体式结构，从上至下分别为第一圆柱、第二圆柱和第三圆柱，所述第三圆柱的直径小于所述第一圆柱的直径，并且所述第三圆柱的直径大于所述第二圆柱的直径，所述第三圆柱设置在所述壳体的内部，所述第一圆柱设置在所述壳体的外部，所述第二圆柱依次贯穿所述上绝缘密封件、所述壳体和所述下绝缘密封件。
7.根据权利要求6所述的圆柱型电池，其特征在于：所述上绝缘密封件靠近所述第一圆柱的端面设置有第一放置凹槽，所述第一圆柱的外侧壁和所述第一放置凹槽的内侧壁紧密接触，所述第一圆柱与所述第一放置凹槽的槽底面接触的端面上设置有环形的防滑凸起块。
8.根据权利要求7所述的圆柱型电池，其特征在于：所述壳体上设置有第二放置凹槽，所述第二放置凹槽的槽底面设置有凸起块，所述凸起块绕所述第二圆柱周向设置，所述凸起块上设置有卡合凹槽；所述上绝缘密封件靠近所壳体的端面设置有与所述凸起块配合连接的定位凹槽，所述定位凹槽的槽底面上设置有与所述卡合凹槽配合卡合连接的卡合块，所述上绝缘密封件的外侧壁和所述第二放置凹槽的内侧壁接触。
9.根据权利要求8所述的圆柱型电池，其特征在于：所述下绝缘密封件远离所述正极集流盘的端面上设置有环形凹槽，所述第二放置凹槽向所述壳体内部形成环形凸起，所述环形凸起和所述环形凹槽配合连接。
10.根据权利要求9所述的圆柱型电池，其特征在于：所述下绝缘密封件靠近所述正极集流盘的端面设置有第三放置凹槽，所述第三圆柱位于所述第三放置凹槽内并且和所述第三放置凹槽2的槽底面接触，所述正极集流盘的最大宽度大于所述第三放置凹槽的宽度但小于所述下绝缘密封件的宽度，所述正极集流盘和所述下绝缘密封件紧密接触。
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- 2021-05-21 CN CN202110559591.6A patent/CN113346168A/zh active Pending
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