CN117882227A - 圆柱形电池单元、电池和用于形成圆柱形电池单元的方法 - Google Patents

圆柱形电池单元、电池和用于形成圆柱形电池单元的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种圆柱形电池单元、电池和用于形成圆柱形电池单元的方法。在圆柱形电池中，盖组件的铝端子与铝集流体焊接，盖组件的铜端子与连接到铜组件的第一铜集流体焊接；铜组件至少部分地配置在果冻卷结构的侧表面上，并且与铝集流体隔离。因此，单元外壳的厚度减小，并且单元的能量重量密度和体积密度增加。

Description

圆柱形电池单元、电池和用于形成圆柱形电池单元的方法
技术领域
本发明的实施例总体上涉及电池领域，更具体地，涉及一种圆柱形电池单元、电池和用于形成圆柱形电池单元的方法。
背景技术
电池(例如，汽车电池)通常包括多个电池单元。作为一种电池单元，圆柱形电池单元在近来被使用。例如，圆柱形电池单元的形状因子可以从21700(直径为21毫米，高度为70毫米)到50120(直径为50毫米，高度为120毫米)，并且圆柱形电池单元可以至少包括单元外壳和果冻卷结构。
一般来说，圆柱形电池单元需要在电池设计中具有特殊的电流路径，以确保足够的载流量。因此，需要复杂的电流路径设计，并特别注意具有足够载流量的接头。例如，与4680电池单元相比，在单元外壳的厚度没有改变的情况下，大电池单元(例如，46120)在通过单元外壳的电流路径中具有超过3倍的能量损失。
本节介绍了可以有助于更好地理解本发明的方面。因此，本节的陈述应从这个角度来阅读，而不应被理解为认可现有技术中存在的内容或现有技术中不存在的内容。
发明内容
然而，发明人发现，为了避免这种效应，单元外壳的厚度必须相应地增加。这大大降低了单元的能量重量密度和体积密度，也就是说，每个单元具有更少的能量和更多的重量。
为了解决上述问题的至少一部分，本发明提供了方法和设备。本发明的实施例的特征和优点也将在结合附图阅读时从以下具体实施例的描述中理解，附图通过示例的方式示出了本发明各实施例的原理。
通常，本发明的实施例提供了一种圆柱形电池单元、电池和用于形成圆柱形电池单元的方法。期望降低单元外壳的厚度，并增加单元的能量重量和体积密度。
在第一方面，提供了一种圆柱形电池单元。该圆柱形电池单元至少包括：单元外壳，单元外壳具有圆柱形侧部和底部；果冻卷结构，果冻卷结构设置在单元外壳内部；以及盖组件，盖组件配置在果冻卷结构上，并连接到单元外壳上侧的圆柱形侧部；
其中，盖组件至少包括铝端子和铜端子，盖组件的铝端子与铝集流体焊接，铝集流体在果冻卷结构的上侧与果冻卷结构的一个或多个扁平极耳焊接，盖组件的铜端子与连接到铜组件的第一铜集流体焊接；其中，铜组件至少部分地配置在果冻卷结构的侧表面上，并且与铝集流体隔离。
在一些实施例中，盖组件还包括盖板和绝缘元件，绝缘元件配置在盖板和铝端子之间。
在一些实施例中，盖板由单元外壳的弯曲颈部支撑，盖板具有孔，铝端子布置在孔中。
在一些实施例中，铜端子配置在盖板中，并且铜端子在径向方向上布置在铝端子的外部。
在一些实施例中，铜组件是一层或多层的铜箔。
在一些实施例中，铜组件通过缠绕一个或多个铜线圈而配置在果冻卷结构的侧表面上。
在一些实施例中，隔离箔和/或隔离带被配置在铜组件和铝集流体之间，以将铜组件与铝集流体电隔离。
在一些实施例中，果冻卷结构的一个或多个扁平极耳与果冻卷结构的底侧的第二铜集流体焊接，铜组件与第二铜集流体焊接。
在一些实施例中，在将果冻卷结构插入到单元外壳中之后，通过使用激光将铝端子与铝集流体焊接，并且通过使用激光将铜端子与第一铜集流体焊接。
在一些实施例中，铝集流体是预成形的，并且在铝集流体上形成注入孔，在铝端子与铝集流体焊接之后，注入孔穿过铝集流体和铝端子。
在一些实施例中，圆柱形电池单元还包括：密封销，密封销用于密封注入孔。
在一些实施例中，圆柱形电池单元还包括：密封环，密封环布置在盖板上。
在一些实施例中，圆柱形电池单元还包括：电阻隔离层，电阻隔离层设置在单元外壳和果冻卷结构之间。
在第二方面，提供了一种用于形成圆柱形电池单元的方法。该方法包括：形成果冻卷结构和盖组件；形成具有圆柱形侧部和底部的单元外壳；将果冻卷结构插入到单元外壳中；以及将盖组件配置在果冻卷结构上；盖组件连接到单元外壳上侧的圆柱形侧部；
其中，盖组件至少包括铝端子和铜端子，盖组件的铝端子与铝集流体焊接，铝集流体在果冻卷结构的上侧与果冻卷结构的一个或多个扁平极耳焊接，盖组件的铜端子与连接到铜组件的第一铜集流体焊接；其中，铜组件至少部分地配置在果冻卷结构的侧表面上，并且与铝集流体隔离。
在一些实施例中，该方法还包括：将铜组件配置在果冻卷结构的侧表面上。
在一些实施例中，该方法还包括：在铜组件和铝集流体之间配置隔离箔和/或隔离带，以将铜组件与铝集流体电隔离。
在一些实施例中，该方法还包括：将果冻卷结构的一个或多个扁平极耳与果冻卷结构的底侧的第二铜集流体焊接，并且将铜组件与第二铜集流体焊接。
在一些实施例中，该方法还包括：在将果冻卷结构插入到单元外壳中之后，通过使用激光将铝端子与铝集流体焊接，并且通过使用激光将铜端子与第一铜集流体焊接。
在一些实施例中，该方法还包括：在单元外壳和果冻卷结构之间配置电阻隔离层。
在第三方面，提供了一种电池，该电池包括根据实施例的第一方面的多个圆柱形电池单元。
根据本发明的各种实施例，盖组件的铝端子与铝集流体焊接，盖组件的铜端子与连接到铜组件的第一铜集流体焊接；铜组件至少部分地配置在果冻卷结构的侧表面上，并且与铝集流体隔离。因此，单元外壳的厚度减小，并且单元的能量重量密度和体积密度增加。
附图说明
通过示例的方式，参考以下附图的详细描述，本发明的各种实施例的上述及其他方面、特征和益处将变得更加明显，在附图中，相似的附图标记或字母用于表示相似或等同的元件。所示附图是为了便于更好地理解本发明的实施例，而不一定按比例绘制，其中：
图1是示出根据本发明的实施例的圆柱形电池单元的示意图；
图2是示出根据本发明的实施例的圆柱形电池单元的截面图的示意图；
图3是示出根据本发明的实施例的盖组件的示意图；
图4是示出根据本发明的实施例的圆柱形电池单元的截面图的另一示意图；
图5是示出根据本发明的实施例的用于形成圆柱形电池单元的方法的示意图；
图6是示出根据本发明的实施例的用于形成圆柱形电池单元的方法的另一示意图；
图7是示出根据本发明的实施例的卷绕工艺之后的果冻卷结构的示意图；
图8是示出根据本发明的实施例的在极耳压扁工艺之后的果冻卷结构的示意图；
图9是示出根据本发明的实施例的果冻卷结构的示意图；
图10是示出根据本发明的实施例的果冻卷结构的示意图；
图11是示出根据本发明的实施例的果冻卷结构的示意图；
图12是示出根据本发明的实施例的果冻卷结构的示意图；
图13是示出根据本发明的实施例的果冻卷结构的示意图；
图14是示出根据本发明的实施例的果冻卷结构的示意图；
图15是示出根据本发明的实施例的果冻卷结构的示意图；
图16是示出根据本发明的实施例的单元外壳和果冻卷结构的示意图；
图17是示出根据本发明的实施例的单元外壳和果冻卷结构的示意图；
图18是示出根据本发明的实施例的单元外壳和果冻卷结构的示意图；
图19是示出根据本发明的实施例的单元外壳和果冻卷结构的示意图；
图20是示出根据本发明的实施例的电池的示意图。
具体实施方式
现在将参考几个示例实施例来描述本发明。应当理解，讨论这些实施例仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解并因此实现本发明，而不是对本发明的范围提出任何限制。
还应理解的是，当一个元件被称为“连接”或“耦接”或“附接”到另一元件时，它可以直接连接、耦接或附接到其他元件，或者可以存在介于中间的元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”、“直接耦接”或“直接附接”到在另一元件上时，则不存在介于中间的元件。”用于描述元件之间关系的其他词语应以类似的方式进行解释(例如，“在……之间”与“直接在……之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。
如本文所使用的，术语“第一”和“第二”指不同的元件。除非上下文另有明确指示，否则单数形式“a”和“an”也旨在包括复数形式。本文使用的术语“包括(Comprises)”、“包括(Comprising)”、“具有(Has)”、“具有(Having)”、“包括(Includes)”和/或“包括(Including)”规定了所述特征、元件和/或组件等的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、元件、组件和/或其组合。
术语“基于”应理解为“至少部分基于”。术语“覆盖”应理解为“至少部分覆盖”。术语“一个实施例”和“实施例”应理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应理解为“至少一个其他实施例”。其他明确和隐含的定义可以包括在下文中。
在本发明中，除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与示例实施例所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解的是，术语，例如在常用词典中定义的术语，应被解释为具有与其在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且除非本文明确定义，否则不会被解释为理想化或过于正式的意义。
实施例的第一方面
在实施例中提供了圆柱形电池单元。
图1是示出根据本发明的实施例的圆柱形电池单元100的示意图。图2是示出根据本发明的实施例的圆柱形电池单元100的截面图的示意图。
如图1和图2所示，圆柱形电池单元100至少包括：单元外壳101、果冻卷结构102和盖组件103。单元外壳101具有圆柱形侧部1011和底部1012；盖组件103配置在果冻卷结构102上，并连接到单元外壳101上侧的圆柱形侧部1011。
果冻卷结构102布置在单元外壳101内部。例如，果冻卷结构102包括卷绕的阳极箔、卷绕的阴极箔以及卷绕的阳极箔和卷绕的阴极箔之间的卷绕的隔膜。至于果冻卷结构102的细节，请参考相关技术。
如图2所示，盖组件103至少包括铝端子1031和铜端子1032。盖组件103的铝端子1031与铝集流体201焊接，铝集流体在果冻卷结构102的上侧与果冻卷结构102的一个或多个扁平极耳202焊接，盖组件103的铜端子1032与连接到铜组件204的第一铜集流体203焊接。
如图2所示，铜组件204至少部分地配置在果冻卷结构102的侧表面上，并且铜组件204与铝集流体201隔离。
应当理解，一些组件或元件在图1和图2中仅作为示例示出。然而，不限于此，例如，可以调整组件或元件的连接或位置，和/或可以省略一些组件或元件。
在本发明中，通过设置铜组件作为单元外壳内电流的显著更有效的路径。因此，单元外壳的厚度减小，并且电池单元的能量重量密度和体积密度增加。此外，提高了电池单元的热调度(冷却)能力。
图3是示出根据本发明的实施例的盖组件的示意图。如图3所示，盖组件103包括铝端子1031和铜端子1032。
如图3所示，盖组件103还包括盖板1033和绝缘元件1034。盖板1033具有孔，铝端子1031布置在该孔中。绝缘元件1034配置在铝端子1031和盖板1033之间。
例如，盖板1033可以是镀镍钢板或镍涂层钢，铝端子1031可以是铝合金材料，绝缘元件1034可以是电绝缘且相对于电解质化学稳定的聚合物(例如，PP、PE、PA等)。然而，它不限于此。
如图3所示，铜端子1032配置在盖板1033中，并且铜端子1032在径向方向A上布置在铝端子1031的外侧。例如，铜端子1032可以是嵌入在盖板1033中的铜环，并且不限于此。
如图2所示，盖板1033布置在单元外壳101的上侧，并且盖板1033由单元外壳101的圆柱形侧部1011中的弯曲颈部1013支撑。
在一些实施例中，盖组件103通过使用塑料注射模具形成。因此，简化了制造工艺，降低了成本，并且不限于此，盖组件103可以通过其他工艺形成。
在一些实施例中，铜组件204是一层或多层的铜箔。例如，铜组件204可以包括径向上的多个铜层，并且多个铜层配置在果冻卷结构102的侧表面上。
在一些实施例中，通过缠绕一个或多个铜线圈，铜组件204配置在果冻卷结构102的侧表面上。铜线圈可以通过缠绕方式在径向方向上形成一层或多层。
因此，盖组件103是双金属结构(Al和Cu)，并且铜组件204电连接到铜端子1032。铜组件到盖组件的集成/连接通过双金属结构下面的集流体实现。此外，通过在单元外壳101外部使用激光将铜组件204与铜端子1032进行焊接。
在一些实施例中，在果冻卷结构102插入到单元外壳101中之后，通过使用激光将铝端子1031与铝集流体201焊接，并且通过使用激光将铜端子1032与第一铜集流体203焊接。
因此，通过在单元外壳外部使用激光来实现盖组件与果冻卷结构的接合/焊接，同时不会导致单元外壳腐蚀的风险。
在本发明中，激光用于在焊接过程中焊接一些组件，但不限于此。例如，在焊接过程中可以使用其他方式，例如，超声波。
在一些实施例中，如图2所示，隔离箔205和/或隔离带206配置在铜组件204和铝集流体201之间，以将铜组件204与铝集流体201电隔离。
在一些实施例中，果冻卷结构的一个或多个扁平极耳与果冻卷结构底侧上的第二铜集流体焊接，并且铜组件与第二铜集流体焊接。
例如，如图2所示，第二铜集流体207设置在果冻卷结构102的底侧。此外，在果冻卷结构102中有一个或多个扁平极耳208。果冻卷结构102的扁平极耳208与果冻卷结构102的底侧上的第二铜集流体207预焊接(图2中的一些点用于展示激光焊接覆盖区)。
如图2所示，通过使用激光将铜组件204与第二铜集流体207焊接。因此，第二铜集流体207预焊接到扁平的铜极耳上，并且铜组件204电连接到第二铜集流体207，在单元外壳内提供了显著更有效的电流路径。
在一些实施例中，单元外壳由钢制成，但不限于此。
在一些实施例中，铝集流体201是预成形的，并且在铝集流体201上形成注入孔，在铝端子1031与铝集流体201焊接之后，注入孔穿过铝集流体201和铝端子1031。
例如，如图2所示，铝集流体201设置在果冻卷结构102的上侧。铝集流体201是预成形的，并且在铝集流体201上形成注入孔209。
在一些实施例中，如图2所示，圆柱形电池单元100还包括：布置在盖板1033上的密封环210。如图2所示，圆柱形电池单元100还包括：用于密封注入孔209的密封销211。
在一些实施例中，圆柱形电池单元还包括：配置在单元外壳和果冻卷结构之间的电阻隔离层。因此，提供了电阻负极端子。
图4是示出根据本发明的实施例的圆柱形电池单元的截面图的另一示意图。如图4所示，电阻隔离层212配置在单元外壳101和果冻卷结构102之间。
在本发明中，铜组件用于作为单元外壳内的电流路径。因此，单元外壳的导电性显著增加，同时单元外壳的总厚度减小并且体积填充率增加。此外，本发明的技术方案可以最大化单元的空间利用率(更高的体积填充率、更高的每单元能量含量、更低的每单元机械成本)。
此外，与果冻卷结构结合的塑料注射模具组件使得能够从单元外壳的外部激光焊接正极端子。因此，该技术解决方案显著简化了电池结构，减少了零件数量，实现了精益生产流程(更高的质量和更低的废品率)，从而显著降低了电池单元制造成本。
此外，该技术方案显著增强了电池底部的热传导路径。同时，实现了果冻卷结构(在垂直轴上)的高面内热传导，这使得能够在模块/电池组级别实现底部冷却。
例如，底部冷却的实现方式将模块/电池组级别的体积填充率增加了最少5％。底部冷却的实现方式解决了集成中的许多技术挑战，并降低了制造成本。
应当理解，以上示例或实施例是为了说明而非限制而讨论的。本领域技术人员将理解，在本发明的范围内可能存在许多其他实施例或示例。
从上述实施例可以看出，盖组件的铝端子与铝集流体焊接，盖组件的铜端子与连接到铜组件的第一铜集流体焊接；铜组件至少部分地配置在果冻卷结构的侧表面上，并且与铝集流体隔离。因此，单元外壳的厚度减小，并且单元的能量重量密度和体积密度增加。
实施例的第二方面
在实施例中提供了一种用于形成圆柱形电池单元的方法。在实施例的第一方面中示出了相应的设备，并且省略了与实施例的第一方面中的内容相同的内容。
图5是示出了根据本发明的实施例的用于形成圆柱形电池单元的方法的示意图。如图5所示，一种用于形成圆柱形电池单元的方法500包括：
501，形成果冻卷结构和盖组件；
502，形成具有圆柱形侧部和底部的单元外壳；
503，将果冻卷结构插入到单元外壳；以及
504，在果冻卷结构上配置盖组件；该盖组件连接到单元外壳上侧的圆柱形侧部。
在本发明中，盖组件至少包括铝端子和铜端子，盖组件的铝端子与铝集流体焊接，该集流体在果冻卷结构的上侧与果冻卷结构的一个或多个扁平极耳焊接，盖组件的铜端子与连接到铜组件的第一铜集流体焊接；其中，铜组件至少部分地配置在果冻卷结构的侧表面上，并且与铝集流体隔离。
应该理解的是，图5只是本发明的一个示例，但不限于此。例如，可以调整方框或步骤的操作顺序，和/或可以省略一些方框或步骤。此外，可以添加一些在图5中未示出的方框或步骤。
图6是示出根据本发明的实施例的用于形成圆柱形电池单元的方法的另一示意图。如图6所示，用于形成圆柱形电池单元的方法600包括：
601，形成果冻卷结构、盖组件和单元外壳。
例如，果冻卷结构、盖组件和单元外壳通过相应的工艺分别形成。在本发明中省略了这些过程的细节，请参考相关技术。例如，通过使用塑料注射模具来形成盖组件103。例如，盖组件103的结构在图3中示出。
图7是示出根据本发明的实施例的卷绕工艺之后的果冻卷结构的示意图。如图7所示，在果冻卷结构102的上侧具有一些铝极耳701，在果冻卷结构102的底侧具有一些铜极耳702。
图8是示出根据本发明的实施例在极耳压扁工艺之后的果冻卷结构的示意图。如图8所示，在果冻卷结构102的上侧具有一些扁平的铝极耳202，在果冻卷结构102的底侧具有一些扁平的铜极耳208。
如图6所示，用于形成圆柱形电池单元的方法600包括：
602，为果冻卷结构焊接铝集流体。
图9是示出根据本发明的实施例的果冻卷结构的示意图。如图9所示，铝集流体201和扁平铝极耳202预焊接在果冻卷结构102的上侧。
如图6所示，用于形成圆柱形电池单元的方法600包括：
603，配置隔离箔和/或隔离带。
图10是示出根据本发明的实施例的果冻卷结构的示意图。如图10所示，隔离箔205配置在铝集流体201上，隔离带206缠绕在果冻卷结构102周围。
如图6所示，用于形成圆柱形电池单元的方法600包括：
604，在果冻卷结构的侧面配置铜组件。
图11是示出根据本发明的实施例的果冻卷结构的示意图。如图11所示，铜组件204配置在果冻卷结构102周围。
例如，铜组件204是一层或多层的铜箔。又例如，通过缠绕一个或多个铜线圈，铜组件204配置在果冻卷结构的侧表面上。
图12是示出根据本发明的实施例的果冻卷结构的示意图。如图12所示，在压扁工艺之后，铜组件204在果冻卷结构102的底侧压扁。
图13是示出根据本发明的实施例的果冻卷结构的示意图。如图13所示，在压扁过程之后，隔离带206和铜组件204在果冻卷结构102的上侧压扁。
如图6所示，用于形成圆柱形电池单元的方法600包括：
605，将果冻卷结构的一个或多个扁平极耳与果冻卷结构底侧上的第二铜集流体焊接，以及
606，将铜组件与第二铜集流体焊接。
图14是示出根据本发明的实施例的果冻卷结构的示意图。如图14所示，第二铜集流体207和扁平铜极耳208预焊接在果冻卷结构102的底侧。此外，如图14所示，铜组件204与第二铜集流体207焊接。
如图6所示，用于形成圆柱形电池单元的方法600包括：
607，将第一铜集流体与铜组件焊接。
图15是示出根据本发明的实施例的果冻卷结构的示意图。如图15所示，在果冻卷结构102的上侧，第一铜集流体203与铜组件204焊接。
如图6所示，用于形成圆柱形电池单元的方法600包括：
608，将果冻卷结构插入到单元外壳中。
图16是示出根据本发明的实施例的单元外壳和果冻卷结构的示意图。如图16所示，将果冻卷结构102插入到单元外壳101中。
如图6所示，用于形成圆柱形电池单元的方法600包括：
609，弯曲单元外壳的上侧，以形成弯曲颈部。
图17是示出根据本发明的实施例的单元外壳和果冻卷结构的示意图。如图17所示，通过弯曲单元外壳101的上侧形成弯曲颈部1013。
如图6所示，用于形成圆柱形电池单元的方法600包括：
610，将盖组件103布置在单元外壳的上侧，其中，盖板1033由单元外壳1011的弯曲颈部1013支撑；以及
611，在将果冻卷结构插入到单元外壳中之后，通过使用激光将铝端子与铝集流体焊接，并且通过使用激光将铜端子与第一铜集流体焊接。
图18是示出根据本发明的实施例的单元外壳和果冻卷结构的示意图。如图18所示，盖组件103布置在单元外壳101的上侧。铝集流体201通过在单元外壳101的外部使用激光与铝端子1031焊接，此外，铜端子1032通过在单元外壳101外部使用激光与第一铜集电体203焊接。
如图6所示，用于形成圆柱形电池单元的方法600包括：
612，在盖板上插入密封环，以密封单元外壳。
图19是示出根据本发明的实施例的单元外壳和果冻卷结构的示意图。如图19所示，密封环(例如，O形环)210插在盖板1033上。如图19所示，单元外壳101的上侧折弯(弯曲或闭合)。之后，例如，如图2所示，密封销211用于密封(例如，通过焊接)注入孔209。
应该理解的是，图6只是本发明的一个示例，但不限于此。例如，可以调整方框或步骤的操作顺序，和/或可以省略一些方框或步骤。此外，可以添加一些在图6中未示出的方框或步骤。
此外，一些组件或元件在图7至图19中仅作为示例示出。然而，不限于此，例如，可以调整组件或元件的连接或位置，和/或可以省略一些组件或元件。
在一些实施例中，该方法还可以包括：在单元外壳和果冻卷结构之间配置电阻隔离层。例如，如图4所示，电阻隔离层212配置在单元外壳101和果冻卷结构102之间。因此，提供了电阻负极端子。
从上述实施例可以看出，盖组件的铝端子与铝集流体焊接，盖组件的铜端子与连接到铜组件的第一铜集流体焊接；铜组件至少部分地配置在果冻卷结构的侧表面上，并且与铝集流体隔离。因此，单元外壳的厚度减小，并且单元的能量重量密度和体积密度增加。
实施例的第三方面
在实施例中提供了一种电池。在实施例的第一和第二方面中示出了相应的设备和方法，并且省略了与实施例的第一和第二方面中的内容相同的内容。
在一些实施例中，电池包括多个圆柱形电池单元。根据实施例的第一方面示出了圆柱形电池单元。
图20是示出根据本发明的实施例的电池200的示意图。如图20所示，电池200可以包括多个圆柱形电池单元100。
应当理解，图20仅仅是本发明的示例，但是不限于此。例如，一些组件或元件在图20中仅作为示例示出。然而，不限于此，例如，可以调整组件或元件的连接或位置，和/或可以省略一些组件或元件。
此外，尽管可能由于例如可用时间、当前技术和经济考虑而付出了巨大的努力和做出了许多设计选择，但在本文发明的概念和原理的指导下，普通技术人员有望将能够借助最少的实验轻松生成此类软件指令和程序以及集成电路(IC)。
通常，本发明的各种实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合中实现。一些方面可以在硬件中实现，而其他方面可以在固件或软件中实现，固件或软件可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行。
虽然本发明的实施例的各个方面以框图、流程图或使用一些其他图示来示出和描述，但是应当理解，作为非限制性示例，这里描述的附图、设备、系统、技术或方法可以在硬件、软件、固件、专用电路或逻辑电路、通用硬件或控制器或其他计算设备、或其一些组合中实现。
此外，虽然以特定顺序描述操作，但这不应被理解为要求以所示的特定顺序或顺序执行此类操作，或者要求执行所有所示的操作，以获得期望的结果。在某些情况下，多任务处理和并行处理可能是有优势的。
同样，尽管在上述讨论中包含了几个具体的实现细节，但这些细节不应被解释为对本发明的范围的限制，而应被理解为对可能专门针对特定实施例的特征的描述。在单个实施例的上下文中描述的某些特征也可以结合单个实施例实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施例中实现。
尽管已经使用专门针对结构特征和/或方法行为的语言描述了本发明，但是应当理解，所附权利要求中定义的本发明不一定限于上述特定特征或行为。相反，上文描述的特定特征和行为被发明为实现权利要求的示例形式。

Claims (20)

1.一种圆柱形电池单元，其特征在于，至少包括：
单元外壳，所述单元外壳具有圆柱形侧部和底部；
果冻卷结构，所述果冻卷结构设置在所述单元外壳内部；以及
盖组件，所述盖组件配置在所述果冻卷结构上，并连接到所述单元外壳上侧的所述圆柱形侧部；
其中，所述盖组件至少包括铝端子和铜端子，所述盖组件的所述铝端子与铝集流体焊接，所述铝集流体在所述果冻卷结构的上侧与所述果冻卷结构的一个或多个扁平极耳焊接，所述盖组件的所述铜端子与连接到铜组件的第一铜集流体焊接；
其中，所述铜组件至少部分地配置在所述果冻卷结构的侧表面上，并且与所述铝集流体隔离。
2.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，其特征在于，所述盖组件还包括盖板和绝缘元件，所述绝缘元件配置在所述盖板和所述铝端子之间。
3.根据权利要求2所述的圆柱形电池单元，其特征在于，所述盖板由所述单元外壳的弯曲颈部支撑，所述盖板具有孔，所述铝端子布置在所述孔中。
4.根据权利要求2所述的圆柱形电池单元，其特征在于，所述铜端子配置在所述盖板中，并且所述铜端子在径向方向上布置在所述铝端子的外部。
5.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，其特征在于，所述铜组件是一层或多层的铜箔。
6.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，其特征在于，所述铜组件通过缠绕一个或多个铜线圈而配置在所述果冻卷结构的所述侧表面上。
7.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，其特征在于，在所述铜组件和所述铝集流体之间配置有隔离箔和/或隔离带，以将所述铜组件与所述铝集流体电隔离。
8.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，其特征在于，所述果冻卷结构的一个或多个扁平极耳与所述果冻卷结构的底侧的第二铜集流体焊接，所述铜组件与所述第二铜集流体焊接。
9.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，其特征在于，在将所述果冻卷结构插入到所述单元外壳中之后，通过使用激光将所述铝端子与所述铝集流体焊接，并且通过使用激光将所述铜端子与所述第一铜集流体焊接。
10.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，其特征在于，所述铝集流体是预成形的，并且在所述铝集流体上形成注入孔，在所述铝端子与所述铝集流体焊接之后，所述注入孔穿过所述铝集流体和所述铝端子。
11.根据权利要求10所述的圆柱形电池单元，其特征在于，所述圆柱形电池单元还包括：
密封销，所述密封销用于密封所述注入孔。
12.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，其特征在于，所述圆柱形电池单元还包括：
密封环，所述密封环布置在所述盖板上。
13.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，其特征在于，所述圆柱形电池单元还包括：
电阻隔离层，所述电阻隔离层设置在所述单元外壳和所述果冻卷结构之间。
14.一种用于形成圆柱形电池单元的方法，其特征在于，包括：
形成果冻卷结构和盖组件；
形成具有圆柱形侧部和底部的单元外壳；
将所述果冻卷结构插入到所述单元外壳中；以及
将所述盖组件配置在所述果冻卷结构上；所述盖组件连接到所述单元外壳上侧的所述圆柱形侧部；
其中，所述盖组件至少包括铝端子和铜端子，所述盖组件的所述铝端子与铝集流体焊接，所述铝集流体在所述果冻卷结构的上侧与所述果冻卷结构的一个或多个扁平极耳焊接，所述盖组件的所述铜端子与连接到铜组件的第一铜集流体焊接；
其中，所述铜组件至少部分地配置在所述果冻卷结构的侧表面上，并且与所述铝集流体隔离。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述铜组件配置在所述果冻卷结构的所述侧表面上。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述铜组件和所述铝集流体之间配置隔离箔和/或隔离带，以将所述铜组件与所述铝集流体电隔离。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述果冻卷结构的一个或多个扁平极耳与所述果冻卷结构的底侧的第二铜集流体焊接，并且
将所述铜组件与所述第二铜集流体焊接。
18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在将所述果冻卷结构插入到所述单元外壳中之后，通过使用激光将所述铝端子与所述铝集流体焊接，并且通过使用激光将所述铜端子与所述第一铜集流体焊接。
19.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述单元外壳和所述果冻卷结构之间配置电阻隔离层。
20.一种电池，其特征在于，包括根据权利要求1-13中任一项所述的多个圆柱形电池单元。
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