CN201084782Y - 电池的圆柱形电芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池的圆柱形电芯，包括卷芯，还包括贯穿卷芯的卷轴，正负极片和隔膜卷绕在卷轴上，卷轴的两端露出卷芯的两个端面。采用本实用新型电池的圆柱形电芯，卷轴于端盖或壳体底部固定，端盖、壳体、卷轴、卷芯相互之间的相对位置固定，提供了正负极片与电池正负极之间形成可靠连接的可能性，整个卷芯的重心落在卷轴上，卷轴穿套在端盖或电池壳体底部的中心，电池重心位于其外形的几何中心，结构合理；本实用新型电池的圆柱形电芯特别适合用于电池尺寸较大或卷芯较重的电池，如动力电池。

Description

电池的圆柱形电芯

技术领域

本实用新型涉及电池加工技术，尤其是一种便于正负极片与电池正负极可靠连接的电池的圆柱形电芯以及将这种电芯装入电池壳体的方法。

背景技术

电池的结构包括壳体、卷芯和端盖。卷芯由正极片、负极片及位于正负极片之间的隔膜卷绕而成。现有技术中的电池装配方式通常都是将卷芯插入壳体内，将正极片、负极片分别与电池的正极端子和负极端子焊接，然后采用焊接等方式使端盖在壳体的开口端与壳体形成密封配合，再从注液口向壳体内填注电解液。

这样的电池结构中，没有使卷芯和壳体二者形成固定连接的设计安排，卷芯直接置于壳体内的空腔中，在设计壳体和卷芯的尺寸时，还必须在壳体和卷芯二者之间预留电解液的填充空间、电池工作过程中合理产气量的容纳空间，这对正极片、负极片与电池的正极端子、负极端子之间的可靠连接是不利的，尤其是电池在频繁移动的场合下使用时、或者电池尺寸较大卷芯较重时可能会影响电池的耐久性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的一个技术问题是提供一种便于正负极片与电池正负极可靠连接的电池的圆柱形电芯。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电池的圆柱形电芯，包括由正极片、负极片及使正极片和负极片绝缘的隔膜卷绕在一起的形成的卷芯，还包括贯穿卷芯的卷轴，卷芯卷绕在卷轴上，卷轴的两端露出卷芯的两个端面。

电池采用这种电芯时，相应地，选用带中孔的电池端盖，装配时卷轴的两端分别从两个端盖的中孔露出壳体的两端(也可以选用桶状壳体，这种情况下电池只有一个带中孔的端盖，在壳体桶底也开设中孔，卷轴的一端从端盖的中孔露出壳体、另一端从壳体桶底的中孔露出壳体)，端盖可通过焊接方式与壳体开口端形成密封连接，采用适当的连接方式(例如焊接方式，螺帽与卷轴端部的螺纹相配合的方式)使卷轴与端盖二者固定，再从注液口向壳体内填注电解液。这样，端盖、壳体、卷轴、卷芯相互之间的相对位置固定，正负极片与设于端盖或壳体桶底的电池正负极之间的连接较为可靠。

卷轴的一端设有与正极片电性连接的正极端、另一端设有与负极片电性连接且与正极端绝缘的负极端。卷轴装入壳体后正极端、负极端露出壳体，可分别用作电池的正极和负极，而不必另设电池的正负极，使电池的结构得到简化。

在正极端和负极端二者中的至少一个上设置可注入电解液的注液通道。这样，电芯装入电池壳体后，注液通道的一端通向电池外部空间、另一端通向壳体内，利用正极端和负极端来设置注液通道，不用在其它部位另设，可以避免电池结构复杂化。

注液通道包括沿卷轴的轴向分布的轴向通道和沿卷轴的径向分布的径向通道。轴向通道可将电解液引入卷芯内部，径向通道可将电解液引入卷芯与端盖之间；对于电池采用桶状壳体的情况，径向通道可将电解液引入卷芯与壳体的桶底之间。

在卷芯的长度范围内，卷轴表面设有与轴向通道连通的一个或一个以上漏液孔。这样，有利于电解液在卷芯内部的快速均匀分布。

正极端和负极端分别套设密封套圈。密封套圈有助于实现卷轴与端盖之间的密封；对于电池采用桶状壳体的情况，密封套圈有助于实现卷轴与壳体桶底之间的密封。

可以在正极端和负极端分别套设绝缘套圈。可以采用绝缘密封圈以将密封套圈和绝缘套圈合二为一。

可以在正极端和负极端设置外螺纹，卷芯装入壳体后可通过螺帽与正极端和负极端上的外螺纹相配合的方式使卷轴与端盖二者固定；对于电池采用桶状壳体的情况，可通过螺帽与正极端和负极端上的外螺纹相配合的方式使卷轴与壳体的桶底二者固定。

还可以在正极端和负极端分别设置抵压板；径向通道分布在抵压板的内部；密封套圈和绝缘套圈位于正极端和负极端的末端与相应的抵压板之间，即正极端的密封套圈和绝缘套圈位于正极端的末端与正极端的抵压板之间、负极端的密封套圈和绝缘套圈位于负极端的末端与负极端的抵压板之间。

本实用新型的有益效果是：本实用新型电池的圆柱形电芯通过设置贯穿卷芯的卷轴，在装配时卷轴于端盖或壳体底部固定，端盖、壳体、卷轴、卷芯相互之间的相对位置固定，正负极片与设于端盖或壳体桶底的电池正负极之间的连接较为可靠；按照本实用新型方法装配电池，提供了正负极片与电池正负极之间形成可靠连接的可能性，整个卷芯的重心落在卷轴上，卷轴穿套在端盖或电池壳体底部的中心，电池重心位于其外形的几何中心，结构合理；本实用新型电池的圆柱形电芯及将这种电芯装入电池壳体的方法特别适合用于电池尺寸较大或卷芯较重的电池，如动力电池。

附图说明

下面通过具体实施方式并结合附图，对本实用新型作进一步的详细说明：

图1是本实用新型电池的圆柱形电芯一种具体实施方式的剖视示意图；

图2是采用图1所示电芯的电池的剖视示意图；

图3是图2中局部A的放大示意图；

图4是图1所示电芯的正极端2装上第二端盖12、绝缘密封圈9、垫圈10和螺帽11后的剖视示意图；

图5是图2中的壳体30结合第一端盖22、绝缘密封圈9的结构示意图；

图6是电池装配过程中将图1所示电芯装入图5中的壳体30的示意图；

图7是电池装配过程中图1所示电芯就位于图5中的壳体30之后的示意图。

具体实施方式

实施例一(电池的圆柱形电芯)

图1、图2和图3示出了本实用新型电池的圆柱形电芯的一种实施方式。图2示出了采用图1所示电芯的电池的结构。

该圆柱形电芯包括卷轴20和由正负极片、隔膜卷绕而成的卷芯1，卷芯1卷绕在卷轴20上，卷轴20贯穿卷芯1；卷轴20的下段为正极端2、上段为负极端3，正极端2与卷芯1的正极片电性连接、负极端3与卷芯1的负极片电性连接，卷轴20的中段为绝缘件21，该绝缘件21与正极端2、负极端3固定连接在一起；正极端2的末端露出卷芯1的下端，负极端3的末端露出卷芯1的上端；正极端2和负极端3上分别设有抵压板8，正极端2和负极端3的末端都设有外螺纹；负极端3设有注液通道4，注液通道4向卷轴20中部延伸分成轴向通道5和径向通道6，径向通道6位于抵压板8的内部且沿抵压板8的径向方向延伸；绝缘件21表面设有与轴向通道5连通的若干个漏液孔7。

实施例2(将实施例1中的圆柱形电芯装入电池壳体的方法)

将实施例1中的圆柱形电芯装入电池壳体的过程参见图2--图7。

如图4所示，在电芯装入电池壳体之前先在正极端2装设带中孔的第二端盖12，第二端盖12和位于正极端2、第二端盖12之间的绝缘密封圈9穿套在正极端2上，再依次在正极端2装上垫圈10、螺帽11，旋紧螺帽11使得第二端盖12被正极端2上的抵压板8和螺帽11夹紧。

如图5所示，电池壳体30的上端口焊接有带中孔的第一端盖22，绝缘密封圈9套设在第一端盖22的中孔上。

将图4所示电芯的上端从图5所示电池壳体30的下端插入，参见图6；继续插入直至电芯在壳体30内就位，参见图7，此时负极端3的末端从第一端盖22的中孔穿出，第二端盖12封盖在电池壳体30的下端；然后，依次在负极端3装上垫圈10、螺帽11，在负极端3旋紧螺帽11使得第一端盖22被负极端3上的抵压板8和螺帽11夹紧，第一端盖22和电池壳体30的下端口之间可通过焊接方式固定连接。此时的电池结构如图2所示。

此后，可从注液通道4注入电解液，电解液自径向通道6填充到卷芯1与电池壳体30、第一端盖22、第二端盖12之间，自轴向通道5和漏液孔7填充到卷芯1内部，然后将注液通道4位于负极端3的注液口封闭。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种电池的圆柱形电芯，包括由正极片、负极片及使所述正极片和负极片绝缘的隔膜卷绕在一起形成的卷芯，其特征在于：还包括贯穿所述卷芯的卷轴，所述卷芯卷绕在所述卷轴上，所述卷轴的两端露出所述卷芯的两个端面。

2.根据权利要求1所述的电池的圆柱形电芯，其特征在于：所述卷轴的一端设有与所述正极片电性连接的正极端、另一端设有与所述负极片电性连接且与所述正极端绝缘的负极端。

3.根据权利要求1或2所述的电池的圆柱形电芯，其特征在于：所述正极端和负极端二者中的至少一个上设有可注入电解液的注液通道。

4.根据权利要求3所述的电池的圆柱形电芯，其特征在于：所述注液通道包括沿所述卷轴的轴向分布的轴向通道和沿所述卷轴的径向分布的径向通道。

5.根据权利要求4所述的电池的圆柱形电芯，其特征在于：在所述卷芯的长度范围内，所述卷轴表面设有与所述轴向通道连通的一个或一个以上漏液孔。

6.根据权利要求5所述的电池的圆柱形电芯，其特征在于：所述正极端和负极端上分别套设有密封套圈。

7.根据权利要求6所述的电池的圆柱形电芯，其特征在于：所述正极端和负极端上分别套设有绝缘套圈。

8.根据权利要求7所述的电池的圆柱形电芯，其特征在于：所述正极端和负极端设有外螺纹。

9.根据权利要求8所述的电池的圆柱形电芯，其特征在于：所述正极端和负极端分别设有抵压板；所述径向通道分布在所述抵压板的内部；所述密封套圈和绝缘套圈位于所述正极端和负极端的末端与相应的所述抵压板之间。

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