CN115483488A - 圆柱电池 - Google Patents

圆柱电池 Download PDF

Info

Publication number
CN115483488A
CN115483488A CN202211258242.1A CN202211258242A CN115483488A CN 115483488 A CN115483488 A CN 115483488A CN 202211258242 A CN202211258242 A CN 202211258242A CN 115483488 A CN115483488 A CN 115483488A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tab
pole
winding
core
hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211258242.1A
Other languages
English (en)
Inventor
齐彬伟
王亚威
孙倩倩
张璐璐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Lithium Battery Technology Co Ltd
Original Assignee
China Lithium Battery Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Lithium Battery Technology Co Ltd filed Critical China Lithium Battery Technology Co Ltd
Priority to CN202211258242.1A priority Critical patent/CN115483488A/zh
Publication of CN115483488A publication Critical patent/CN115483488A/zh
Priority to EP23163928.7A priority patent/EP4354568A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0422Cells or battery with cylindrical casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431Cells with wound or folded electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0587Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/60Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/609Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

本发明涉及电池技术领域,提出了一种圆柱电池,包括:电池壳体;卷芯,卷芯设置于电池壳体内,卷芯包括电芯主体和第一极耳部,第一极耳部由电芯主体的一侧延伸而出,电芯主体形成有卷芯孔;其中,沿卷芯孔的径向方向上,第一极耳部包括多个第一极耳,多个第一极耳中距离卷芯孔最近的第一极耳为首个第一极耳,首个第一极耳与卷芯孔之间的距离不小于首个第一极耳沿其引出方向的长度,从而可以避免首个第一极耳收束后延伸堵住卷芯孔,并且与不同极性的极耳或者极片误搭接引发安全风险,以此提高圆柱电池的安全性能。

Description

圆柱电池
技术领域
本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种圆柱电池。
背景技术
相关技术中,圆柱电池的电芯通过卷绕成型,电芯在形成或者使用过程中,由于极耳尺寸限制,可能会出现短路风险。
发明内容
本发明提供一种圆柱电池,以改善圆柱电池的使用性能。
本发明的提供了一种圆柱电池,包括:
电池壳体;
卷芯,卷芯设置于电池壳体内,卷芯包括电芯主体和第一极耳部,第一极耳部由电芯主体的一侧延伸而出,电芯主体形成有卷芯孔;
其中,沿卷芯孔的径向方向上,第一极耳部包括多个第一极耳,多个第一极耳中距离卷芯孔最近的第一极耳为首个第一极耳,首个第一极耳与卷芯孔之间的距离不小于首个第一极耳沿其引出方向的长度。
本发明一个实施例的圆柱电池包括电池壳体和卷芯,卷芯设置于电池壳体内,卷芯包括电芯主体和第一极耳部,第一极耳部由电芯主体的一侧延伸而出,且电芯主体形成有卷芯孔,而第一极耳部可以由多个第一极耳形成,通过使得首个第一极耳与卷芯孔之间的距离不小于首个第一极耳沿其引出方向的长度,从而可以避免首个第一极耳收束后延伸堵住卷芯孔,影响卷芯的电解液浸润速率,并且与不同极性的极耳或者极片误搭接引发安全风险,以此提高圆柱电池的安全性能。
附图说明
为了更好地理解本公开,可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的,并且相关的元件可能省略,以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外,相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外,在附图中,同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。
其中:
图1是根据一示例性实施方式示出的一种电池的结构示意图;
图2是根据一示例性实施方式示出的一种电池的卷芯的结构示意图;
图3是根据另一示例性实施方式示出的一种电池的卷芯的结构示意图;
图4是根据一示例性实施方式示出的一种电池的卷芯的剖面结构示意图;
图5是根据一示例性实施方式示出的一种电池的堆叠单元的部分结构示意图;
图6是根据一示例性实施方式示出的一种电池的堆叠单元的卷绕结构示意图;
图7是根据另一示例性实施方式示出的一种电池的堆叠单元的卷绕结构示意图。
附图标记说明如下:
10、电池壳体;20、卷芯;21、电芯主体;211、卷芯孔;212、第一极片;213、第一隔膜;214、第二极片;215、第二隔膜;216、卷芯棒体;22、第一极耳部;221、首个第一极耳;23、第二极耳部;231、首个第二极耳;30、极柱组件。
具体实施方式
下面将结合本公开示例实施例中的附图,对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的,而并非用于限制本公开的保护范围,因此应当理解,在不脱离本公开的保护范围的情况下,可以对示例实施例进行各种修改和改变。
在本公开的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”是指两个或两个以上;术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地,提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
除非另有规定或说明,术语“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,或电连接,或信号连接;“连接”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
进一步地,本公开的描述中,需要理解的是,本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是,在上下文中,当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时,其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”,也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
本发明的一个实施例提供了一种圆柱电池,请参考图1至图5,圆柱电池包括:电池壳体10;卷芯20,卷芯20设置于电池壳体10内,卷芯20包括电芯主体21和第一极耳部22,第一极耳部22由电芯主体21的一侧延伸而出,电芯主体21形成有卷芯孔211;其中,沿卷芯孔211的径向方向上,第一极耳部22由多个第一极耳收拢连接形成,多个第一极耳中距离卷芯孔211最近的第一极耳为首个第一极耳221,首个第一极耳221与卷芯孔211之间的距离不小于首个第一极耳221沿其引出方向的长度。
本发明一个实施例的圆柱电池包括电池壳体10和卷芯20,卷芯20设置于电池壳体10内,卷芯20包括电芯主体21和第一极耳部22,第一极耳部22由电芯主体21的一侧延伸而出,且电芯主体21形成有卷芯孔211,而第一极耳部22可以由多个第一极耳形成,通过使得首个第一极耳221与卷芯孔211之间的距离不小于首个第一极耳221沿其引出方向的长度,从而可以避免首个第一极耳221收束后延伸堵住卷芯孔211,影响卷芯20的电解液浸润速率,并且与不同极性的极耳或者极片误搭接引发安全风险,以此提高圆柱电池的安全性能。
需要说明的是,圆柱电池为卷绕式电池,可以将卷芯20卷绕于一个卷芯棒体216上,从而在卷绕形成卷芯20之后,使得卷芯棒体216脱离卷芯20,进而形成了卷芯孔211。而电芯主体21上的第一极耳部22在卷绕初期并不出现,而是在卷绕一定圈数之后才出现的,从而来保证首个第一极耳221与卷芯孔211之间的距离大于等于首个第一极耳221沿其引出方向的长度,以此避免首个第一极耳221收束后与其他结构出现短路连接。
电芯主体21可以包括第一极片,而第一极耳部22可以由第一极片的一端延伸而出,从而在卷绕第一极片之后,使得第一极片上形成有第一极耳部22,沿卷芯孔211的径向方向上,第一极耳部22可以是由多层第一极耳组成的,每层第一极耳可以包括一个或者多个第一极耳,而本实施例中,沿卷芯孔211的径向方向上,第一极耳部22包括多个第一极耳,即重点在于确定出首个第一极耳221,并不考虑每层第一极耳具有多少个第一极耳。卷芯孔211的径向方向为由卷芯孔211的中心点向卷芯孔211的周向外边缘延伸的方向,卷芯孔211的径向方向为多个,此处在于说明,沿卷芯孔211的一个径向方向上,第一极耳部22包括多个第一极耳。
第一极片上的第一极耳可以是一个整体,即在第一极片卷绕后,一个整体的第一极耳形成的第一极耳部22为圆环型,此时,每层第一极耳的第一极耳均形成连接。或者,第一极片上的第一极耳可以是独立设置的,从而在第一极片卷绕后,多个独立设置的第一极耳形成的第一极耳部22周向非封闭式的结构。
第一极片上的第一极耳卷绕后为蓬松状态,因此,可以对各个第一极耳进行收束,以此保证各个第一极耳能够形成可靠的接触,从而保证第一极耳部22的过流能力。
首个第一极耳221沿其引出方向的长度,首个第一极耳221由电芯主体21的一侧延伸而出,首个第一极耳221的引出方向可以认为是将首个第一极耳221拉直后,首个第一极耳221的延伸方向,即首个第一极耳221的延伸方向平行于卷芯孔211的轴线方向,而将首个第一极耳221拉直后,首个第一极耳221沿卷芯孔211的轴线方向的长度尺寸即为首个第一极耳221沿其引出方向的长度。
首个第一极耳221与卷芯孔211之间的距离为,首个第一极耳221与电芯主体21相连接的底端距离卷芯孔211的孔壁之间的距离,因此,在保证首个第一极耳221与卷芯孔211之间的距离大于等于首个第一极耳221沿其引出方向的长度时,才可以保证首个第一极耳221收束后不会堵住卷芯孔211。
在一个实施例中,首个第一极耳221与卷芯孔211之间的距离为3mm-10mm,在保证首个第一极耳221与卷芯孔211的孔壁之间具有可靠距离的基础上,也可以避免第一极耳部22沿着卷芯孔211的径向方向长度尺寸较小的问题,从而来保证第一极耳部22能够具有可靠的过流能力,从而来提高圆柱电池的安全使用性能。
首个第一极耳221与卷芯孔211之间的距离可以为3mm、3.1mm、3.2mm、3.5mm、3.8mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.3mm、9.5mm、9.6mm、9.8mm、9.9mm或者10mm等等。
首个第一极耳221与卷芯孔211之间的距离小于3mm时,会导致第一极耳部22与卷芯孔211之间的距离过小,第一极耳部22过流面积不够且难以焊接,且容易引发绝缘失效风险。而首个第一极耳221与卷芯孔211之间的距离大于10mm时,会导致第一极耳部22与卷芯孔211之间的距离过大,电芯主体21的前端由于没有引出第一极耳部22,影响整体卷芯20的电子传输速率。
在一个实施例中,首个第一极耳221沿其引出方向的长度可以为3mm-10mm,在保证首个第一极耳221收束后不会堵住卷芯孔211的基础上,可以使得首个第一极耳221具有合理的长度,以此保证第一极耳部22的过流能力。
首个第一极耳221沿其引出方向的长度可以为3mm、3.1mm、3.2mm、3.5mm、3.8mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.3mm、9.5mm、9.6mm、9.8mm、9.9mm或者10mm等等。
在一个实施例中,如图2至图4所示,卷芯20还包括第二极耳部23,第一极耳部22和第二极耳部23的极性相反,第一极耳部22和第二极耳部23由电芯主体21的同一侧延伸而出,第一极耳部22和第二极耳部23间隔设置,从而保证第一极耳部22和第二极耳部23之间绝缘设置,避免出现短路问题。
第一极耳部22和第二极耳部23的极性相反,第一极耳部22和第二极耳部23中一个为正极极耳,另一个为负极极耳,通过将第一极耳部22和第二极耳部23由电芯主体21的同一侧延伸而出,从而可以避免第一极耳部22和第二极耳部23由电芯主体21的相对两侧延伸而出所引发的高度空间过于积累的问题。
在一个实施例中,第一极耳部22和第二极耳部23沿卷芯孔211的周向方向间隔设置,即第一极耳部22环绕着第二极耳部23卷芯孔211的周向方向间隔排布,从而来最大程度地增加第一极耳部22和第二极耳部23的连接面积,保证第一极耳部22和第二极耳部23能够具有可靠的过流面积。
在一个实施例中,第二极耳部23由多个第二极耳收拢连接形成,多个第二极耳中距离卷芯孔211最近的第二极耳为首个第二极耳231,首个第二极耳231与卷芯孔211之间的距离不小于首个第二极耳231沿其引出方向的长度,从而可以避免首个第二极耳231收束后延伸堵住卷芯孔211,并且与不同极性的第一极耳部22误搭接引发安全风险,以此提高圆柱电池的安全性能。
第一极耳部22和第二极耳部23沿卷芯孔211的周向方向间隔设置,而首个第一极耳221与卷芯孔211之间的距离不小于首个第一极耳221沿其引出方向的长度,首个第二极耳231与卷芯孔211之间的距离不小于首个第二极耳231沿其引出方向的长度,因此可以有效避免首个第一极耳221和首个第二极耳231收束后延伸堵住卷芯孔211,并且可以最大程度地避免首个第一极耳221和首个第二极耳231出现误接触的可能性。
结合图2至图4所示,第一极耳部22和第二极耳部23沿卷芯孔211的周向方向间隔设置,首个第一极耳221和首个第二极耳231可以相对设置。首个第一极耳221和首个第二极耳231也可以相邻设置,对于首个第一极耳221和首个第二极耳231的具体位置关系不作限定。
在一个实施例中,首个第一极耳221与卷芯孔211之间的距离基本等于首个第二极耳231与卷芯孔211之间的距离,从而可以使得在卷绕形成第一极耳部22和第二极耳部23的过程中,首个第一极耳221和首个第二极耳231可以在同一圈出现,以此方便卷芯20的卷绕,降低了在卷绕形成卷芯20前对于首个第一极耳221和首个第二极耳231的出现时机的设计难度。
在一个实施例中,首个第一极耳221与卷芯孔211之间的距离不等于首个第二极耳231与卷芯孔211之间的距离,即在卷绕形成第一极耳部22和第二极耳部23的过程中,首个第一极耳221和首个第二极耳231可以不在同一圈出现,从而使得来控制首个第一极耳221和首个第二极耳231与卷芯孔211之间的距离,以此来控制首个第一极耳221和首个第二极耳231之间的绝缘距离,从而来提高电池的安全性能。
在一个实施例中,首个第一极耳221的弧度数小于2π,首个第二极耳231的弧度数小于2π,从而来保证首个第一极耳221和首个第二极耳231之间具有可靠的绝缘距离,避免引发电池安全问题。
首个第一极耳221和首个第二极耳231可以在卷芯20的同一圈上,此时,首个第一极耳221的弧度数和首个第二极耳231的弧度数之和小于2π。
首个第一极耳221和首个第二极耳231可以在卷芯20的不同圈上,此时,首个第一极耳221的弧度数和首个第二极耳231的弧度数之和可以小于2π。
在某些实施例中,不排除首个第一极耳221的弧度数和首个第二极耳231的弧度数之和可以大于2π,例如,第一极耳部22可以是位于电芯主体21靠近卷芯孔211的第一圆环型结构,而第二极耳部23可以是位于电芯主体21远离卷芯孔211的第二圆环型结构,此时,首个第一极耳221的弧度数和首个第二极耳231的弧度数之和可以等于4π。
第一极耳部22可以是位于电芯主体21靠近卷芯孔211的第一圆环型结构,而第二极耳部23可以是位于电芯主体21远离卷芯孔211的第二圆环型结构,第一极耳部22的首个第一极耳221与卷芯孔211之间的距离不小于首个第一极耳221沿其引出方向的长度,而第二极耳部23的首个第二极耳231与第一极耳部22之间的距离不小于首个第二极耳231沿其引出方向的长度,从而可以避免首个第二极耳231沿靠近卷芯孔211的方向收拢后与第一极耳部22形成接触。
在一个实施例中,如图2所示,第一极耳部22为一个,第二极耳部23为一个,不仅结构简单,且在保证第一极耳部22和第二极耳部23之间的绝缘间隙的基础上,也可以保证第一极耳部22和第二极耳部23能够具有可靠的过流能力。
在一个实施例中,第一极耳部22为多个,第二极耳部23为多个,多个第一极耳部22和多个第二极耳部23可以沿着卷芯孔211的周向方向间隔设置,在保证第一极耳部22和第二极耳部23绝缘间隙的基础上,保证第一极耳部22和第二极耳部23能够具有足够的过流面积。
结合图3所示,第一极耳部22为多个,第二极耳部23为多个,第一极耳部22和第二极耳部23可以交错间隔设置。
或者,第一极耳部22为多个,第二极耳部23为多个,多个第一极耳部22可以相邻依次设置,而多个第二极耳部23可以相邻依次设置。
需要说明的是,在某些实施例中,不排除第一极耳部22和第二极耳部23可以由电芯主体21的相对两侧延伸而出。此时,第一极耳部22和第二极耳部23可以均为圆环型。当然,也不排除第一极耳部22和第二极耳部23可以为周向非封闭的结构。
在一个实施例中,电池包括卷芯和电解质,能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。
电芯主体21包括多个堆叠单元,多个堆叠单元卷绕形成电芯主体21,各个堆叠单元沿着卷芯孔211的周向方向相连接,从而形成了一个整体结构,此处限定的电芯主体21包括多个堆叠单元,每个堆叠单元形成了电芯主体21的一圈结构。
结合图5所示,沿卷芯孔211的径向方向上,堆叠单元可以包括依次设置的第一极片212、第一隔膜213、第二极片214以及第二隔膜215,堆叠单元可以在卷芯棒体216上卷绕,从而形成了卷芯20。例如,第一极片212可以位于电芯主体21的最内层,而第一隔膜213和第二隔膜215实现了对第一极片212和第二极片214的有效隔离,第一隔膜213和第二隔膜215的长度可以大于第一极片212和第二极片214的长度。第一极片212和第二极片214的极性相反,第一极片212和第二极片214中的一个为正极片,另一个为负极片。
在一个实施例中,第n个第一极耳与卷芯孔211的中心线之间的距离rn=r1+a(φn1),r1为首个第一极耳221与卷芯孔211的中心线之间的距离,a=k/2π,k为堆叠单元的厚度,φn为第n个第一极耳由堆叠单元的卷绕起点所卷绕的角度,φ1为首个第一极耳221由堆叠单元的卷绕起点所卷绕的角度,φn1即可以获得第n个第一极耳与首个第一极耳221之间堆叠单元绕过的角度,从而可以进一步确定第n个第一极耳与首个第一极耳221之间堆叠单元绕过的层数,通过获得首个第一极耳221与卷芯孔211的中心线之间的距离,并且计算首个第一极耳221与卷芯孔211的中心线之间的距离和第n个第一极耳与首个第一极耳221之间堆叠单元的厚度之和,就可以得到精确的第n个第一极耳与卷芯孔211的中心线之间的距离。
φn1的角度为360°的自然数倍,而r1为首个第一极耳221与卷芯孔211的中心线之间的距离,由于首个第一极耳221距离卷芯孔211的中心线距离最小,且首个第一极耳221朝向卷芯孔211的一侧处于外露状态,因此,首个第一极耳221与卷芯孔211的中心线之间的距离r1可以是通过测量获得的距离值,例如,当n=1时,φn1的角度为0,此时,rn=r1
在一个实施例中,如图5所示,堆叠单元包括依次设置的第一极片212、第一隔膜213、第二极片214以及第二隔膜215,第一隔膜213和第二隔膜215实现了对第一极片212和第二极片214的有效隔离,以此保证卷芯20的安全性能,k为第一极片212、第一隔膜213、第二极片214以及第二隔膜215的厚度之和。
在某些实施例中,不排除堆叠单元可以包括第一极片212和第二极片214,第一极片212和第二极片214可以直接接触,k为第一极片212和第二极片214的厚度之和。
在一个实施例中,第一极耳部22由第一极片212延伸而出,首个第一极耳221与卷芯孔211之间的距离为b,b=aφ,φ=φ10,φ0为卷绕起点卷绕至预设位置点所卷绕的角度,沿堆叠单元的卷绕方向上,首个第一极耳221靠近卷绕起点的一端与卷芯孔211的中心线形成连接线,预设位置点为连接线与靠近卷芯孔211的堆叠单元形成的交点,0≤φ0<360°。
结合图6和图7所示,卷芯孔211的中心线表示为A,卷绕起点表示为B,首个第一极耳221靠近卷绕起点的一端表示为C,首个第一极耳221靠近卷绕起点的一端与卷芯孔211的中心线形成的连接线表示为D,而连接线与靠近卷芯孔211的堆叠单元形成的交点为预设位置点E,堆叠单元的卷绕方向可以由图6和图7所示的箭头指示。
如图6所示,卷绕起点B可以与预设位置点E相重合,此时,卷绕起点B卷绕至预设位置点E所卷绕的角度为0,而首个第一极耳221由堆叠单元的卷绕起点B所卷绕的角度φ1可以为360°的自然数倍,例如,如图6所示,φ1可以为3×360°,此时,φ可以为3×360°,而a=k/2π,k为堆叠单元的厚度,即第一极片212、第一隔膜213、第二极片214以及第二隔膜215的厚度之和,因此,可以得到首个第一极耳221与卷芯孔211之间的距离为b,b=3k。
结合图7所示,卷绕起点B可以与预设位置点E不相重合,此时,卷绕起点B卷绕至预设位置点E所卷绕的角度为φ0,首个第一极耳221由堆叠单元的卷绕起点B所卷绕的角度为φ1,而φ10为360°的自然数倍,例如,如图7所示,φ可以为3×360°,而a=k/2π,k为堆叠单元的厚度,即第一极片212、第一隔膜213、第二极片214以及第二隔膜215的厚度之和,因此,可以得到首个第一极耳221与卷芯孔211之间的距离为b,b=3k。
在一个实施例中,如图1所示,圆柱电池还包括极柱组件30,极柱组件30可以设置在电池壳体10上,卷芯20可以与极柱组件30电连接,例如,卷芯20的第一极耳部22可以与极柱组件30电连接,而极柱组件30可以与电池壳体10之间绝缘设置,并且卷芯20的第二极耳部23可以与电池壳体10电连接。
圆柱电池可以包括两个极柱组件30,卷芯20的第一极耳部22和第二极耳部23可以分别与两个极柱组件30电连接。
在一个实施例中,电池壳体10可以包括盖板和壳体件,极柱组件30可以设置在盖板上,而壳体件可以形成有容纳空间,从而在盖板和壳体件连接之后,实现对卷芯20的有效保护。盖板和壳体件可以焊接,或者,盖板和壳体件可以铆接。
本发明的一个实施例还提供了一种电池组,包括上述的圆柱电池。
本发明一个实施例的电池组的圆柱电池包括电池壳体10和卷芯20,卷芯20设置于电池壳体10内,卷芯20包括电芯主体21和第一极耳部22,第一极耳部22由电芯主体21的一侧延伸而出,且电芯主体21形成有卷芯孔211,而第一极耳部22可以由多个第一极耳形成,通过使得首个第一极耳221与卷芯孔211之间的距离不小于首个第一极耳221沿其引出方向的长度,从而可以避免首个第一极耳221收束后延伸堵住卷芯孔211,影响卷芯20的电解液浸润速率,并且与不同极性的极耳或者极片误搭接引发安全风险,以此提高电池组的安全性能。
在一个实施例中,电池组为电池模组或电池包。
电池模组包括多个圆柱电池,电池模组还可以包括托架,电池可以固定于托架上。
电池包包括多个圆柱电池和箱体,箱体用于固定多个圆柱电池。
需要说明的是,电池包包括圆柱电池,圆柱电池可以为多个,多个圆柱电池设置于箱体内。其中,多个圆柱电池可以形成电池模组后安装于箱体内。或者,多个圆柱电池可以直接设置在箱体内,即无需对多个圆柱电池进行成组,利用箱体对多个圆柱电池进行固定。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明创造后,将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (11)

1.一种圆柱电池,其特征在于,包括:
电池壳体(10);
卷芯(20),所述卷芯(20)设置于所述电池壳体(10)内,所述卷芯(20)包括电芯主体(21)和第一极耳部(22),所述第一极耳部(22)由所述电芯主体(21)的一侧延伸而出,所述电芯主体(21)形成有卷芯孔(211);
其中,沿所述卷芯孔(211)的径向方向上,所述第一极耳部(22)由多个第一极耳收拢连接形成,多个所述第一极耳中距离所述卷芯孔(211)最近的第一极耳为首个第一极耳(221),所述首个第一极耳(221)与所述卷芯孔(211)之间的距离不小于所述首个第一极耳(221)沿其引出方向的长度。
2.根据权利要求1所述的圆柱电池,其特征在于,所述首个第一极耳(221)与所述卷芯孔(211)之间的距离为3mm-10mm。
3.根据权利要求1所述的圆柱电池,其特征在于,所述卷芯(20)还包括第二极耳部(23),所述第一极耳部(22)和所述第二极耳部(23)的极性相反,所述第一极耳部(22)和所述第二极耳部(23)由所述电芯主体(21)的同一侧延伸而出,所述第一极耳部(22)和所述第二极耳部(23)间隔设置。
4.根据权利要求3所述的圆柱电池,其特征在于,所述第一极耳部(22)和所述第二极耳部(23)沿所述卷芯孔(211)的周向方向间隔设置,所述第二极耳部(23)由多个第二极耳收拢连接形成,多个所述第二极耳中距离所述卷芯孔(211)最近的所述第二极耳为首个第二极耳(231),所述首个第二极耳(231)与所述卷芯孔(211)之间的距离不小于所述首个第二极耳(231)沿其引出方向的长度。
5.根据权利要求4所述的圆柱电池,其特征在于,所述首个第一极耳(221)与所述卷芯孔(211)之间的距离基本等于所述首个第二极耳(231)与所述卷芯孔(211)之间的距离。
6.根据权利要求4所述的圆柱电池,其特征在于,所述首个第一极耳(221)与所述卷芯孔(211)之间的距离不等于所述首个第二极耳(231)与所述卷芯孔(211)之间的距离。
7.根据权利要求4所述的圆柱电池,其特征在于,所述首个第一极耳(221)的弧度数小于2π,所述首个第二极耳(231)的弧度数小于2π。
8.根据权利要求3所述的圆柱电池,其特征在于,所述第一极耳部(22)为多个,所述第二极耳部(23)为多个,多个所述第一极耳部(22)和多个所述第二极耳部(23)沿所述卷芯孔(211)的周向方向间隔设置。
9.根据权利要求1所述的圆柱电池,其特征在于,所述电芯主体(21)包括多个堆叠单元,多个所述堆叠单元卷绕形成所述电芯主体(21);
其中,第n个所述第一极耳与所述卷芯孔(211)的中心线之间的距离rn=r1+a(φn1),r1为所述首个第一极耳(221)与所述卷芯孔(211)的中心线之间的距离,a=k/2π,k为所述堆叠单元的厚度,φn为第n个所述第一极耳由所述堆叠单元的卷绕起点所卷绕的角度,φ1为所述首个第一极耳(221)由所述堆叠单元的卷绕起点所卷绕的角度。
10.根据权利要求9所述的圆柱电池,其特征在于,所述堆叠单元包括依次设置的第一极片(212)、第一隔膜(213)、第二极片(214)以及第二隔膜(215),k为所述第一极片(212)、所述第一隔膜(213)、所述第二极片(214)以及所述第二隔膜(215)的厚度之和。
11.根据权利要求10所述的圆柱电池,其特征在于,所述第一极耳部(22)由所述第一极片(212)延伸而出,所述首个第一极耳(221)与所述卷芯孔(211)之间的距离为b,b=aφ,φ=φ10,φ0为所述卷绕起点卷绕至预设位置点所卷绕的角度,沿所述堆叠单元的卷绕方向上,所述首个第一极耳(221)靠近所述卷绕起点的一端与所述卷芯孔(211)的中心线形成连接线,所述预设位置点为所述连接线与靠近所述卷芯孔(211)的所述堆叠单元形成的交点,0≤φ0<360°。
CN202211258242.1A 2022-10-13 2022-10-13 圆柱电池 Pending CN115483488A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211258242.1A CN115483488A (zh) 2022-10-13 2022-10-13 圆柱电池
EP23163928.7A EP4354568A1 (en) 2022-10-13 2023-03-24 Cylindrical battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211258242.1A CN115483488A (zh) 2022-10-13 2022-10-13 圆柱电池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115483488A true CN115483488A (zh) 2022-12-16

Family

ID=84395764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211258242.1A Pending CN115483488A (zh) 2022-10-13 2022-10-13 圆柱电池

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4354568A1 (zh)
CN (1) CN115483488A (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111463367B (zh) * 2019-01-22 2024-09-06 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池以及电池模组
CN211376807U (zh) * 2019-11-28 2020-08-28 苏州安靠电源有限公司 电池极片、电池卷芯和圆柱形电池
EP4047725B1 (en) * 2021-01-19 2024-01-10 LG Energy Solution, Ltd. Battery, and battery pack and vehicle including the same
EP4095965A4 (en) * 2021-02-09 2023-10-04 Contemporary Amperex Technology Co., Limited ELECTRODE ASSEMBLY, BATTERY CELL, BATTERY, APPARATUS, MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING APPARATUS
CN217444585U (zh) * 2022-03-07 2022-09-16 蔚来汽车科技(安徽)有限公司 圆柱电芯和圆柱电池

Also Published As

Publication number Publication date
EP4354568A1 (en) 2024-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN219086100U (zh) 圆柱电池及电池组
CN115513402B (zh) 电极组件、单体电池、电池模组及电极组件的制备方法
CN115411462A (zh) 电池
CN218334020U (zh) 圆柱电池
EP4354639A1 (en) Cylindrical battery
CN115483488A (zh) 圆柱电池
CN218005189U (zh) 极柱组件及电池
CN219457721U (zh) 电池卷芯、圆柱电池、电池模组及用电装置
CN218731628U (zh) 电池
CN216773468U (zh) 电极结构、电池及电池组
KR20170061591A (ko) 이차전지
CN218448161U (zh) 圆柱电池
CN219759684U (zh) 电池
CN218274810U (zh) 圆柱电池
CN115472970A (zh) 圆柱电池
CN218448162U (zh) 圆柱电池
CN220400857U (zh) 电芯、电池和电池模组
CN113381079A (zh) 一种卷绕式电池及tws蓝牙耳机
CN218448347U (zh) 电池
CN115395146A (zh) 圆柱电池
CN217691549U (zh) 电芯、电池及电池装置
CN220400850U (zh) 用于圆柱电池的集流盘及圆柱电池
CN219873959U (zh) 圆柱电芯及电池
CN214313441U (zh) 储能装置的电芯以及储能装置
CN221352967U (zh) 电池单体、电池包和用电设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination