CN114142079A - 圆柱电池及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种圆柱电池及其制作方法，其中，圆柱电池包括壳体、电芯及端子，壳体两端开口；电芯容置于壳体的内部，电芯包括本体及两个极耳，两个极耳分别连接于本体的两端；端子设置有两个，其中一个端子连接于其中一个极耳，另一个端子连接于另一个极耳，两个端子均固定于壳体以封闭壳体，至少一个端子与壳体电绝缘，两个端子用于作为正负极与外部电器连接。端子作为外部输出的部件直接焊接于电芯的极耳，能够减少圆柱电池的部件数量，简化结构，从而简化装配流程，降低成本；并且，电芯所产生的电流经过端子直接输出，内阻更低，能够降低使用过程中的温升。

Description

圆柱电池及其制作方法

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，尤其是涉及一种圆柱电池及其制作方法。

背景技术

相关技术中，全极耳圆柱电池通常具有集流盘及端盖，需先将集流盘焊接于电芯极耳，再将端盖焊接于集流盘，装配过程较为复杂，成本较高，且内阻较高，使用过程中温升较大。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种圆柱电池，其结构较为简单，能够简化装配流程，降低成本，并且能够降低内阻，从而降低温升。

本申请还提供一种上述圆柱电池的制作方法。

本申请第一方面实施例提供的圆柱电池，包括壳体、电芯及端子，壳体两端开口；电芯容置于所述壳体的内部，所述电芯包括本体及两个极耳，两个所述极耳分别连接于所述本体的两端；端子设置有两个，其中一个所述端子连接于其中一个所述极耳，另一个所述端子连接于另一个所述极耳，两个所述端子均固定于所述壳体以封闭所述壳体，至少一个所述端子与所述壳体电绝缘，两个所述端子用于作为正负极与外部电器连接。

本申请第一方面实施例提供的圆柱电池，至少具有如下有益效果：端子作为外部输出的部件直接焊接于电芯的极耳，能够减少圆柱电池的部件数量，简化结构，从而简化装配流程，降低成本；并且，电芯所产生的电流经过端子直接输出，内阻更低，能够降低使用过程中的温升。

在本申请的一些实施例中，所述壳体的内壁形成有两个内凸台，所述内凸台呈环形，所述电芯位于两个所述内凸台之间，所述电芯的两端被两个所述内凸台限位。

在本申请的一些实施例中，所述壳体的两端均具有向内弯折的翻边，所述翻边与所述内凸台远离所述电芯的一侧之间限定有凹槽，所述端子的周缘容置于所述凹槽的内部。

在本申请的一些实施例中，在所述本体的宽度方向上，所述极耳的长度与所述本体的宽度一致。

在本申请的一些实施例中，所述端子形成有连接部，所述连接部向靠近所述电芯的方向凸起，所述连接部焊接于所述极耳。

在本申请的一些实施例中，所述端子形成有抗震部，所述抗震部向远离所述电芯的方向凸起，所述抗震部连接于所述连接部，所述抗震部比所述连接部更靠近所述端子的周缘。

在本申请的一些实施例中，还包括密封件，所述密封件包覆于所述端子的周缘且夹持于所述端子与所述壳体之间。

在本申请的一些实施例中，所述壳体或至少一个所述端子上设置有薄弱区，所述薄弱区能够在所述壳体的内部气压达到设定值时开启。

本申请第二方面实施例提供的圆柱电池的制作方法，用于装配上述任一实施例提供的圆柱电池，包括步骤：将所述电芯安装于所述壳体的内部；将一个所述端子焊接于所述电芯的一个所述极耳，将另一个所述端子焊接于所述电芯的另一个所述极耳；将所述端子连接于所述壳体以封闭所述壳体。

本申请第二方面实施例提供的圆柱电池的制作方法，至少具有如下有益效果：装配时，将电芯安装于外壳内部后，将端子作为外部输出的部件直接焊接于电芯的极耳，并将端子连接于壳体即可完成圆柱电池的装配，装配流程较为简单，成本较低；并且，通过此方法装配的圆柱电池的电芯所产生的电流经过端子直接输出，内阻更低，能够降低使用过程中的温升。

在本申请的一些实施例中，所述将所述电芯安装于所述壳体的内部包括：将所述电芯置于所述壳体的内部；在所述壳体上辊压形成两个向内凸起的环形的内凸台，使所述电芯固定于两个所述内凸台之间。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请第一方面的一些实施例提供的圆柱电池的立体示意图；

图2为图1所示的圆柱电池的爆炸示意图；

图3为图1所示的圆柱电池的剖视图；

图4为本申请第二方面的一些实施例提供的圆柱电池的制作方法的流程图；

图5为图4中S100步骤的流程图；

图6为图4中S300步骤的流程图；

图7为图5中S110步骤完成后的示意图；

图8为图5中S120步骤完成后的示意图；

图9为图6中S330步骤进行前的示意图；

图10为图9中A处的放大图；

图11为另一些实施例中S330步骤进行前的示意图。

附图标记：

壳体100，内凸台110，翻边120，凹槽130，电芯200，本体210，极耳220，端子300，连接部310，抗震部320，绝缘膜400，密封件500。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、左、右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申请和简化描述，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申请的限制。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本申请第一方面实施例提供的圆柱电池，包括壳体100、电芯200及端子300，壳体100两端开口；电芯200容置于壳体100的内部，电芯200包括本体210及两个极耳220，两个极耳220分别连接于本体210的两端；端子300设置有两个，其中一个端子300连接于其中一个极耳220，另一个端子300连接于另一个极耳220，两个端子300均固定于壳体100以封闭壳体100，至少一个端子300与壳体100电绝缘，两个端子300用于作为正负极与外部电器连接。

例如，如图1至图3所示，圆柱电池包括壳体100、电芯200及端子300，壳体100两端开口；电芯200容置于壳体100的内部，电芯200包括本体210及两个极耳220，两个极耳220分别连接于本体210的两端；端子300设置有两个，其中一个端子300连接于其中一个极耳220，另一个端子300连接于另一个极耳220，两个端子300均固定于壳体100以封闭壳体100，至少一个端子300与壳体100电绝缘，两个端子300用于作为正负极与外部电器连接。端子300作为外部输出的部件直接焊接于电芯200的极耳220，能够减少圆柱电池的部件数量，简化结构，从而简化装配流程，降低成本；并且，电芯200所产生的电流经过端子300直接输出，相比于相关技术中电芯、集流盘、端盖依次焊接的方案，本申请提供的圆柱电池内阻更低，能够降低使用过程中圆柱电池的温升。

可以理解的是，可设置两个端子300与壳体100均电绝缘，或任意一个端子300与壳体100电绝缘，可根据实际需求进行设置。

需要说明的是，壳体100的内壁形成有两个内凸台110，内凸台110呈环形，电芯200位于两个内凸台110之间，电芯200的两端被两个内凸台110限位。

例如，如图2及图3所示，壳体100的内壁形成有两个内凸台110，内凸台110呈环形，电芯200位于两个内凸台110之间，电芯200的两端被两个内凸台110限位。两个内凸台110能够对电芯200进行轴向限位，防止电芯200在壳体100的内部窜动。内凸台110可通过辊压的方式成型，装配时，可将电芯200放入壳体100的内部后，在壳体100上辊压形成内凸台110，从而将电芯200固定，装配流程较为简单，能够提高生产效率。

需要说明的是，壳体100的两端均具有向内弯折的翻边120，翻边120与内凸台110远离电芯200的一侧之间限定有凹槽130，端子300的周缘容置于凹槽130的内部。

例如，如图2及图3所示，壳体100的两端均具有向内弯折的翻边120，翻边120与内凸台110远离电芯200的一侧之间限定有凹槽130，端子300的周缘容置于凹槽130的内部，翻边120能够固定端子300，装配时，可将端子300放置于内凸台110远离电芯200的一侧后，再将壳体100的端部向内弯折形成翻边120，装配流程较为简单，能够提高生产效率。

可以理解的是，端子300与壳体100之间应绝缘，防止圆柱电池发生短路，例如，可在端子300的周缘喷涂绝缘漆，或在端子300的周缘包覆绝缘膜，或在端子300与壳体100之间设置绝缘件等，可根据实际需求进行设置。

需要说明的是，圆柱电池还包括绝缘膜400，绝缘膜400包覆于本体210及极耳220的周缘。

例如，如图2至图3所示，圆柱电池还包括绝缘膜400，绝缘膜400包覆于本体210及极耳220的周缘，能够隔离电芯200及壳体100，防止本体210或极耳220接触壳体100发生短路。

可以理解的是，可将绝缘膜400覆盖于本体210上后，通过热缩的方式使绝缘膜400包覆于极耳220的周缘。

需要说明的是，在本体210的宽度方向上，极耳220的长度与本体210的宽度一致。

例如，如图3所示，在本体210的宽度方向上，极耳220的长度与本体210的宽度一致，即，电芯200为全极耳结构，能够大大降低圆柱电池的内阻及发热速率，有利于提高圆柱电池的能量密度，并提高圆柱电池的使用安全性。

可以理解的是，极耳220可通过揉平工艺处理为固结紧密的整体。

需要说明的是，端子300形成有连接部310，连接部310向靠近电芯200的方向凸起，连接部310焊接于极耳220。

例如，如图1至图3所示，端子300形成有连接部310，连接部310向靠近电芯200的方向凸起，连接部310焊接于极耳220。在端子300上设置向电芯200的方向凸起的连接部310能够提供焊接位置，结构布局较为合理。

可以理解的是，连接部310与极耳220之间可通过激光焊接；连接部310可通过冲压等工艺成型。连接部310的形状不做限制，可根据实际需求进行设置，例如，连接部310可呈环形，如图1至图2所示，连接部310呈环形，环形的连接部310能够提供较大的焊接面积，从而提高过流面积，进一步降低圆柱电池的内阻；此外，环形的连接部310能够使端子300与极耳220的连接更为稳固。

需要说明的是，端子300形成有抗震部320，抗震部320向远离电芯200的方向凸起，抗震部320连接于连接部310，抗震部320比连接部310更靠近端子300的周缘。

例如，如图1至图3所示，端子300形成有抗震部320，抗震部320向远离电芯200的方向凸起，抗震部320连接于连接部310，抗震部320比连接部310更靠近端子300的周缘，参照图3，在圆柱电池的宽度方向及高度方向上，抗震部320均具有一定的弹性，当圆柱电池整体发生振动时，抗震部320能够起到一定的缓冲作用，能够抵消部分冲击力，从而保护连接部310与极耳220的焊接处，降低因机械振动造成连接部310与极耳220的焊接处发生断裂的可能性，提高圆柱电池的安全性能。

可以理解的是，抗震部320的整体形状不做限制，可设置为环形，从而对圆柱电池在全周各方向上所受的冲击力进行缓冲；抗震部320的截面形状不做限制，可设置为方形、弧形等。抗震部320可通过冲压等方式成型。

需要说明的是，圆柱电池还包括密封件500，密封件500包覆于端子300的周缘且夹持于端子300与壳体100之间。

例如，如图2及图3所示，圆柱电池还包括密封件500，密封件500包覆于端子300的周缘且夹持于端子300与壳体100之间，能够实现端子300与壳体100的连接处的密封，且能够使端子300与壳体100之间绝缘。

可以理解的是，密封件500可采用弹性绝缘材料制成，如橡胶、硅胶等。

需要说明的是，壳体100或至少一个端子300上设置有薄弱区，薄弱区能够在壳体100的内部气压达到设定值时开启。在圆柱电池发生热失控时，壳体100的内部气压增大，直至达到设定值时，薄弱区能够开启，将壳体100内部的高压气体排出，从而预防或降低圆柱电池内高压产生的危害。

可以理解的是，薄弱区可以为防爆阀，在壳体100的内部气压达到设定值后，防爆阀内的膜片裂开，内部高压气体从防爆阀处排出；薄弱区也可以为防爆刻痕线，在壳体100的内部气压达到设定值后，防爆刻痕线处裂开，内部高压气体从裂口处排出，防爆刻痕线可设置为十字型。薄弱区可设置一个或多个，可根据实际需求进行设置。薄弱区开启的设定值可根据实际需求进行设置。

需要说明的是，壳体100或端子300上可开设注液孔，所属技术领域普通技术人员可根据实际需求设置。

本申请第二方面实施例提供的圆柱电池的制作方法，用于装配上述任一实施例提供的圆柱电池，包括步骤：

S100，将电芯200安装于壳体100的内部；

S200，将一个端子300焊接于电芯200的一个极耳220，将另一个端子300焊接于电芯200的另一个极耳220；

S300，将端子300连接于壳体100以封闭壳体100。

例如，如图4所示，圆柱电池的装配首先需要将电芯200安装于壳体100的内部，然后将一个端子300焊接于电芯200的一个极耳220，将另一个端子300焊接于电芯200的另一个极耳220，将端子300连接于壳体100以封闭壳体100，装配流程较为简单，成本较低；并且，通过此方法装配的圆柱电池的电芯200所产生的电流经过端子300直接输出，内阻更低，能够降低使用过程中圆柱电池的温升。

可以理解的是，S200步骤与S300步骤的顺序不做限制，可根据实际需求进行设置。

需要说明的是，将电芯200安装于壳体100的内部包括：

S110，将电芯200置于壳体100的内部；

S120，在壳体100上辊压形成两个向内凸起的环形的内凸台110，使电芯200固定于两个内凸台110之间。

例如，如图5所示，将电芯200安装于壳体100的内部，参照图7，首先需将电芯200置于壳体100的内部，然后参照图8，在壳体100上辊压形成两个向内凸起的环形的内凸台110，使电芯200固定于两个内凸台110之间。两个内凸台110能够对电芯200进行轴向限位，防止电芯200在壳体100的内部窜动。在壳体100上辊压形成两个内凸台110，效率较高，能够快速地对装入壳体100的电芯200进行固定。

需要说明的是，将端子300连接于壳体100以封闭壳体100包括：

S310，将密封件500包覆于端子300的周缘；

S320，将端子300及密封件500置于内凸台110远离电芯200的一侧；

S330，将壳体100的端部向内弯折形成翻边120，以压紧密封件500。

例如，如图6所示，将端子300连接于壳体100以封闭壳体100，参照图9，将密封件500包覆于端子300的周缘；将端子300及密封件500置于内凸台110远离电芯200的一侧；参照图9及图3，将壳体100的端部向内(箭头方向)弯折形成翻边120，以压紧密封件500。通过压接的方式固定密封件500及端子300，装配过程较为简单，能够提高生产效率。

可以理解的是，在一些实施例中，参照图10，可采用截面形状为C形的密封件500，将密封件500完整包覆于端子300的周缘，将端子300及密封件500置于内凸台110远离电芯200的一侧，并将壳体100的端部向内弯折形成翻边120，以压紧密封件500实现密封；在另一些实施例中，参照图11，可采用截面形状为L形的密封件500，将密封件500置于内凸台110远离电芯200的一侧，将端子300的周缘置于密封件500上，并将密封件500与壳体100的端部同时向内弯折，密封件500包覆于端子300的周缘，壳体100的端部弯折形成的翻边120压紧密封件500实现密封。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.圆柱电池，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体两端开口；

电芯，容置于所述壳体的内部，所述电芯包括本体及两个极耳，两个所述极耳分别连接于所述本体的两端；

端子，设置有两个，其中一个所述端子连接于其中一个所述极耳，另一个所述端子连接于另一个所述极耳，两个所述端子均固定于所述壳体以封闭所述壳体，至少一个所述端子与所述壳体电绝缘，两个所述端子用于作为正负极与外部电器连接。

2.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述壳体的内壁形成有两个内凸台，所述内凸台呈环形，所述电芯位于两个所述内凸台之间，所述电芯的两端被两个所述内凸台限位。

3.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述壳体的两端均具有向内弯折的翻边，所述翻边与所述内凸台远离所述电芯的一侧之间限定有凹槽，所述端子的周缘容置于所述凹槽的内部。

4.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，在所述本体的宽度方向上，所述极耳的长度与所述本体的宽度一致。

5.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述端子形成有连接部，所述连接部向靠近所述电芯的方向凸起，所述连接部焊接于所述极耳。

6.根据权利要求5所述的圆柱电池，其特征在于，所述端子形成有抗震部，所述抗震部向远离所述电芯的方向凸起，所述抗震部连接于所述连接部，所述抗震部比所述连接部更靠近所述端子的周缘。

7.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，还包括密封件，所述密封件包覆于所述端子的周缘且夹持于所述端子与所述壳体之间。

8.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述壳体或至少一个所述端子上设置有薄弱区，所述薄弱区能够在所述壳体的内部气压达到设定值时开启。

9.圆柱电池的制作方法，用于装配权利要求1至8中任一项所述的圆柱电池，其特征在于，包括步骤：

将所述电芯安装于所述壳体的内部；

将一个所述端子连接于所述电芯的一个所述极耳，将另一个所述端子连接于所述电芯的另一个所述极耳；

将所述端子连接于所述壳体以封闭所述壳体。

10.根据权利要求9所述的圆柱电池的制作方法，其特征在于，所述将所述电芯安装于所述壳体的内部包括：

将所述电芯置于所述壳体的内部；

在所述壳体上辊压形成两个向内凸起的环形的内凸台，使所述电芯固定于两个所述内凸台之间。

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