CN209447918U - 一种采用新型结构的柱状电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用新型结构的柱状电池，包括外壳、电芯、绝缘密封圈和盖帽，电芯置于外壳内部，盖帽置于外壳顶部开口并用绝缘密封圈阻隔；所述电芯由正极片、隔膜和负极片卷绕而成，电芯的正、负极从电芯的非中心位置引出，负极与盖帽相焊接，正极结合金属片进行滚槽固定，或直接焊接分离下盖。电芯的正负极可以交换。本实用新型适用于所有圆柱电池，对直径小的电池效果特别明显，其优势在于：电芯的正负极从电芯的非中心位置引出，电芯负极与盖帽相焊接，正极用滚槽固定或焊接分离下盖的方式，避免了电芯中间需要预留中孔位置进行焊接的操作，从而可以充分利用电芯中间的空间，提高电池的能量密度。

Description

一种采用新型结构的柱状电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是一种采用新型结构的柱状电池。

背景技术

柱状电池是一类常见的电池，根据应用领域不同，柱状电池的尺寸也有不同的需求。随着人们生活越发智能化和便携化，对电池的尺寸要求也越来越高，小尺寸的柱状电池越来越受到重视。现有的柱状电池一般把电池的正负极焊接在电池盖帽和外壳底部，盖帽与外壳之间用绝缘密封圈分隔，其中在电极和外壳底部焊接时，需要在电芯中间留有中孔，为焊针提供空间，使其延伸到外壳底部，把极片与外壳焊接起来。传统技术中，需要预留的中孔直径是2.5mm左右。对于大直径的柱状电池，中孔的空间占电池整体容量的比例是比较小的，所以对大直径的电池容量影响不大，但直径越小的柱状电池，中孔对电池容量的影响就越明显。为此，对于小尺寸的柱状电池，减少甚至消除中孔占用电池空间的影响，是目前电池技术领域中需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种采用新型结构的柱状电池。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种采用新型结构的柱状电池，包括外壳、电芯、盖帽、绝缘密封圈和金属片，电芯置于外壳内部，盖帽置于外壳顶部开口并用绝缘密封圈阻隔；所述电芯由正极片、隔膜和负极片卷绕而成，电芯的正、负极从电芯的非中心位置引出，负极与盖帽相焊接，正极和金属片在电芯的同一侧，并通过滚槽结构把正极、金属片和外壳紧密贴合。

上述技术方案中，外壳设有2个滚槽结构。

上述技术方案中，进一步地，正极和金属片位于电芯的下方，正极与金属片紧密接触，在外壳的底部形成滚槽结构，将正极和金属片紧紧贴合在外壳侧边及底部。

上述技术方案中，进一步地，正极和金属片位于电芯的上方，正极与金属片的侧边接触，金属片的上下端均形成滚槽结构，将金属片固定并把正极紧密贴合在金属片与外壳侧边间。

上述技术方案中，优选地，金属片是铝、不锈钢、镍片材质，金属片是中心穿孔结构。

为实现上述目的，本实用新型采用第二种的技术方案是：一种采用新型结构的柱状电池，包括外壳、电芯、盖帽、绝缘密封圈和下盖；所述外壳是上下穿孔结构，电芯置于外壳内部，盖帽置于外壳的顶端开孔并用绝缘密封圈阻隔，下盖置于外壳的底端开孔；所述电芯由正极片、隔膜和负极片卷绕而成，电芯的正、负极从电芯的非中心位置引出，负极与盖帽相焊接，正极与下盖相焊接，下盖与外壳相焊接，形成底部密封。

本实用新型的有益效果是：电芯的正负极耳从电芯外圈引出，电芯负极与盖帽相焊接，正极用滚槽固定或焊接底部开盖的方式，避免了电芯中间需要预留中孔位置进行焊接的操作，从而可以充分利用电芯中间的空间，提高电池的能量密度。

附图说明

图1是现有技术中柱状电池的剖解结构示意图。

图2是本实用新型实施例一的剖解结构示意图。

图3是本实用新型实施例二的剖解结构示意图。

图4是本实用新型实施例三的剖解结构示意图。

图5是本实用新型实施例一的外壳底部放大的结构示意图。

图6是本实用新型实施例二的外壳顶部放大的结构示意图。

图7是本实用新型实施例三的外壳底部放大的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，现有技术中的柱状电池主要包括外壳101、电芯102、盖帽103和绝缘密封圈104，电芯102放置在外壳101里面，电芯102是由正极片、隔膜、负极片以卷绕的方式形成。电芯102的负极107从其上端引出，与盖帽103相焊接。正极106从电芯102的下端引出，位于外壳101的底部的中心，焊接的焊针通过外壳101上方的开口，穿过电芯102的中孔109，对正极106与外壳101底部进行焊接。对于正极106与外壳101底部的焊接，现有技术中，中孔109的直径大小需要有2.5mm。外壳101的上端压有滚槽108，使电芯102固定在外壳101里，再把盖帽103盖在外壳101上，外壳101与盖帽103之间用绝缘密封圈104分隔开，避免外壳101与盖帽103直接导通。绝缘密封圈104的中间设有开孔，以便于负极107与盖帽103的焊接。

本实用新型提出了一种新型结构的柱状电池，适用于所有圆柱电池，对直径小的电池效果特别明显。与现有技术相比，改变了现有技术中电极和外壳连接导通的方式，从而把电芯中孔的空间利用起来。以下实施例中，正负极的位置相互交换仍然成立。

实施例一：

如图2所示，柱状电池主要包括外壳201、电芯202、盖帽203、绝缘密封圈204和金属片205。外壳201可采用铝、不锈钢或者镀镍钢作为壳体材料，但不局限于以上材质。外壳201和盖帽203的结构与现有技术相同。电芯202同样是由正极片、隔膜、负极片以卷绕的方式形成，但电芯202的正负极从电芯202的非中心位置引出，负极207在电芯202的上方，穿过绝缘密封圈204开孔与盖帽203焊接，正极206在电芯202的下方。如图5所示，金属片205放置在外壳201的最底部，位于电芯202下方，正极206从电芯202外侧引出后绕金属片205底部一圈。金属片205的厚度为0.5mm，形状为圆形，其圆形面的中心为穿孔结构，优选铝或不锈钢材质。在外壳201底部、金属圈205偏上的位置，对外壳滚压形成第二滚槽210，第二滚槽210将正极206和金属片205固定在外壳201底部，使正极206与外壳201充分贴合。由于躲避了焊针的焊接工序，电芯202的中孔209尺寸变小，若电芯202在组装前经过滚压等方式的处理，中孔209直径可控制在0~1.5mm。以直径为4mm的柱状电池为例，现有技术中的中孔209直径为2.5mm，中孔209的体积占比为39%，本实施例的中孔209可减少到0~1.5mm的范围，即中孔209的体积占比为14%，比现有技术提高了25%以上的空间。直径为4mm的柱状电池，其能量密度可再提高25%。随着柱状电池的直径减少，其能量密度的提高越明显。

实施例二：

如图3和图6所示，柱状电池的组成与实施例一相同，区别在于，正极306和金属片305位于电芯302的上方。电芯302放入外壳301里后，在电芯302往上的外壳301上滚压形成第一滚槽308。金属片305放入外壳301中并停放在第一滚槽308的平面上，正极306从电芯302的外侧引出，沿着外壳301侧壁向上延伸，并且被夹在侧壁和金属片305接触边处。负极307穿过金属片305的穿孔和绝缘密封圈304的穿孔，与上盖303焊接。在金属片305的上方再滚压出第二滚槽310，使金属片305固定。在电芯302上方的外壳301上形成的双滚槽结构，会占用电芯约1mm的高度。若柱状电芯高度为26mm，则相应减少柱状电池3.8%可利用空间，结合减少中孔309所提高的空间，整体上可提高21.2%的能量密度，随着柱状电池的直径增加，其能量密度的提高越明显。

实施例三：

如图4和图7所示，柱状电池主要包括外壳401、电芯402、盖帽403、绝缘密封圈405和下盖405。电芯402由正极片、隔膜、负极片以卷绕的方式形成。电芯402的正负极从电芯402的非中心位置引出，负极407在电芯402的上方，正极406在电芯402的下方。外壳401是上下穿孔的结构，外壳401上方滚压形成滚槽408，盖帽403置于外壳401的顶端开孔并用绝缘密封圈404阻隔，下盖405置于外壳401的底端开孔。绝缘密封圈404底部有穿孔，负极407通过穿孔与盖帽403相焊接。正极406与下盖405相焊接，下盖405再与外壳401焊接形成底部封口。本实施例同样躲避了需要焊针从中孔409给下盖405和正极405焊接的工序，从而使电芯402的中孔409尺寸变小，提高电池的能量密度。

以上的实施例只是在于说明而不是限制本实用新型，故凡依本实用新型专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (6)

1.一种采用新型结构的柱状电池，其特征在于：包括外壳、电芯、盖帽、绝缘密封圈和金属片，电芯置于外壳内部，盖帽置于外壳顶部开口并用绝缘密封圈阻隔；所述电芯由正极片、隔膜和负极片卷绕而成，电芯的正、负极从电芯的非中心位置引出，负极与盖帽相焊接，正极和金属片在电芯的同一侧，并通过滚槽结构把正极、金属片和外壳紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的一种采用新型结构的柱状电池，其特征在于：所述外壳设有2个滚槽结构。

3.根据权利要求1所述的一种采用新型结构的柱状电池，其特征在于：所述正极和所述金属片位于电芯的下方，正极与金属片紧密接触，在外壳的底部形成滚槽结构，将正极和金属片紧紧贴合在外壳侧边及底部。

4.根据权利要求1所述的一种采用新型结构的柱状电池，其特征在于：所述正极和所述金属片位于电芯的上方，正极与金属片的侧边接触，金属片的上下端均形成滚槽结构，将金属片固定并把正极紧密贴合在金属片与外壳侧边间。

5.根据权利要求1所述的一种采用新型结构的柱状电池，其特征在于：所述金属片是铝、不锈钢、镍片材质，金属片是中心穿孔结构。

6.一种采用新型结构的柱状电池，其特征在于：包括外壳、电芯、盖帽、绝缘密封圈和下盖；所述外壳是上下穿孔结构，电芯置于外壳内部，盖帽置于外壳的顶端开孔并用绝缘密封圈阻隔，下盖置于外壳的底端开孔；所述电芯由正极片、隔膜和负极片卷绕而成，电芯的正、负极从电芯的非中心位置引出，负极与盖帽相焊接，正极与下盖相焊接，下盖与外壳相焊接，形成底部密封。