CN211743333U - 一种圆柱形电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种圆柱形电池，包括电芯、外壳、正极盖帽、正极耳和气袋，正极盖帽置于电芯的正极端，正极盖帽的边缘与外壳的边缘连接并包裹电芯，正极耳用于连接电芯的正极端与正极盖帽底部，气袋设置于电芯的正极端和正极盖帽之间的空腔内，气袋内包含被检气体。本实用新型中的圆柱形电池，通过将含有被检气体的气袋放在密封前的正极盖帽下方，并通过正极盖帽和外壳密封过程的竖向运动所带来的压力将气袋压破，实现将被检气体释放在封装后的电池内。气袋所占的空间小，不会改变圆柱形电池的结构，而且操作过程简单，后续检测可靠，提高了圆柱形电池的密封检测工作的便捷性以及安全性。

Description

一种圆柱形电池

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种圆柱形电池。

背景技术

电池根据外形可以大致分为方形电池和圆柱形电池两大类，其中圆柱形电池包括外壳、容纳于外壳内部空间的电芯和电解液，以及焊接于外壳端部的顶盖。为了将电芯完全容纳进外壳，外壳的高度需略大于电芯的长度，在组装过程中先将电芯放入外壳，先处理电芯负极端与外壳底部的电连接，然后处理电芯正极端与顶盖极柱的电连接，最后将外壳与顶盖密封。在电池的生产过程中，为了保证电池的安全，都需要进行气密性检测。特别是顶盖与外壳之间密封的位置，容易出现气密性不好导致电解液泄露等问题。

现有技术中的电池气密性检测方法有几种，一种如公布号为CN 110057506 A、名称为《测试电池密封性的方法和测试电池质量的方法》采用将待测电池进行第一真空处理，然后向待测电池内充入待检气体后，对待测电池进行第二真空处理；进行密封处理，检测待测电池内是否有待检气体漏出，以便获知待测电池的密封性。另一种方法如在电池注液孔焊接之前，将电池内部注入纯氦，插入密封钉，焊接注液孔，然后将待测电池放入密封腔体中，对密封腔体抽真空，检测腔体中的氦气。这种检测工艺的弊端：密封钉密封效果良好，即使注液孔焊接处为微漏或者大漏，密封腔中也不会有氦气存在，从而出现检测异常，存在漏检现象。这样的后果会使存在质量问题的电池流入市场，在使用过程存在安全隐患。

综上所述，亟需提供一种方便进行密封性检测的圆柱形电池，以提高电池密封性检测的可靠性和便捷性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种圆柱形电池，以解决现有技术中所存在的圆柱形电池生产时需要另行充入氦气再密封或者进行真空处理后再进行密封性检测的繁琐操作及漏检现象。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种圆柱形电池，包括电芯、外壳、正极盖帽、正极耳和气袋，所述正极盖帽置于所述电芯的正极端，所述正极盖帽的边缘与所述外壳的边缘连接并包裹所述电芯，所述正极耳置于所述电芯的正极端和所述正极盖帽之间的空腔内，所述气袋设置于所述电芯的正极端和所述正极盖帽之间的空腔内，所述气袋内包含被检气体。

在另一优选的实施方式中，所述正极耳为C型结构，且第一端与所述正极盖帽的底部相接，第二端与所述电芯的正极端相接。这样设置，因为到正极耳第一端表面受到正极盖帽向下的压力时，第一端会逐渐与第二端靠近，这样给外壳与正极盖帽之间的密封连接预留了一定的竖向距离。

在另一优选的实施方式中，所述气袋部分或者全部置于所述正极耳的第一端和第二端之间。这样设置，在正极耳第一端靠近第二端的过程中，第一端竖直向下压在气袋上，当压力达到一定程度时，气袋将会破裂并将被检气体释放在空腔内。由于气袋放置在第一端和第二端之间，而第一端受到正极盖帽竖直向下的压力，因此气袋也会在密封过程中受到竖直向下的压力，从而实现顺利被压破并释放被检气体。

在另一优选的实施方式中，所述正极盖帽的顶侧中部整体向外侧突起形成正极帽。

在另一优选的实施方式中，所述正极盖帽的底侧设置有向下突起的尖角，所述尖角压在所述正极耳第上一端的顶侧。这样设置，可以提高正极盖帽底侧竖向压在正极耳第一端表面上的压强，以提高压破气袋的效率。

在另一优选的实施方式中，所述正极耳为弹性金属片。这样设置，正极耳可以实现两端分别与正极盖帽和电芯的正极端的连接，同时在电池封装过程中不会轻易被压断。

在另一优选的实施方式中，所述正极盖帽与所述外壳的边缘连接密封，所述正极盖帽竖直向下朝向所述正极耳移动时压破所述气袋以使所述被检气体释放在所述空腔内。这样可以利用电池封装过程中正极盖帽与外壳的密封动作，将含有被检气体的气袋压破，从而用于后续检测是否有被检气体泄漏，以进一步判断电池的密封性。无需额外进行被检气体的注入，降低了检测过程的成本，减少了操作步骤。

在另一优选的实施方式中，所述被检气体为氮气、氢气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和氡气中的一种或多种的组合。

在另一优选的实施方式中，所述气袋为球形、椭圆形或方形。

在另一优选的实施方式中，所述气袋充满被检气体后的直径大于圆柱形电池密封后所述正极耳的第一端至所述电芯的正极端的垂直距离；或者被检气体为氦气且气袋的直径小于密封后正极耳的第一端至电芯的正极端的垂直距离。这样可以保证在密封过程中，气袋被正极耳的第一端压破从而释放出被检气体；或者氦气分子穿透低密度的气袋并逃逸到空腔中。这样圆柱形电池的正极端和正极盖帽之间的空腔内含有被检气体，接着将密封好的电池置于专用检测仪器上进行测试，检测是否有被检气体溢出，则可判断该电池是否完全密封好。本方案中，实现将被检气体注入正极端和正极盖帽之间的空腔内的作用，操作非常简单，而且无需改造已有的电池的封装生产线，也免去了现有技术中封装后再注入被检气体所需的配套仪器，生产成本低，而且后续可以将电池直接置于现有技术中的被检气体的专用检测仪中检测。

本实用新型的技术方案所取得的有益技术效果是：

本实用新型中的圆柱形电池，通过将含有被检气体的气袋放在密封前的正极盖帽下方，并通过正极盖帽和外壳密封过程的竖向运动所带来的压力将气袋压破，实现将被检气体释放在封装后的电池内。气袋所占的空间小，不会改变圆柱形电池的结构，而且操作过程简单，后续检测可靠，提高了圆柱形电池的密封检测工作的便捷性以及安全性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型圆柱形电池的封装过程示意图一；

图2为本实用新型圆柱形电池的封装过程示意图二；

图3为本实用新型圆柱形电池的封装完成示意图。

附图标记：

1-电芯 2-正极盖帽 3-外壳

4-正极耳 5-气袋 6-尖角

7-空腔

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。

参考示意附图1至附图2，本实施例中的圆柱形电池，包括电芯1、外壳3、正极盖帽2、正极耳4和气袋5，正极盖帽2置于电芯1的正极端，正极盖帽2的边缘与外壳3的边缘连接并包裹电芯1，正极耳4置于电芯1的正极端和正极盖帽2之间的空腔 7内，气袋5设置于电芯1的正极端和正极盖帽2之间的空腔7内，气袋5内包含被检气体。

在本实施例的基础上，在另一改进的实施例中，采用低密度的聚乙烯材质制成内含有被检气体的气袋5，被检气体为氦气。气袋5的直径小于密封后正极耳4的第一端至电芯1的正极端的垂直距离，由于氦气分子小，因此氦气分子可以穿透低密度的气袋5并逃逸到空腔7中，经过一定时间(如36小时)氦气分子逃逸至空腔7中，此时再将圆柱形电池置于气密性检测仪器的密封室中，检测是否有氦气泄漏，来判定圆柱形电池的密封性能是否合格。若仪器未检测到氦气，则判定圆柱形电池的密封性能合格。这样设置，由于气袋所占的空间小于正极耳4的第一端至电芯1的正极端的垂直距离，不会改变圆柱形电池的结构，不影响圆柱形电池的密封操作，提高了圆柱形电池的密封检测工作的便捷性以及安全性。

在圆柱形电池进行封装前，将内含有被检气体的气袋5放置到电芯1的正极端和正极盖帽2之间的空腔7内。然后进行封装，附图1为圆柱形电池一封后，外壳3的下部包围电芯1、外壳3顶侧超过正极盖帽2并且边缘朝向正极盖帽2所在方向弯折形成锐角。附图2为圆柱形电池二封后，外壳3顶侧边缘与正极盖帽2的边缘接触，外壳3的顶侧边缘被压紧在正极盖帽2的边缘，此时在正极盖帽2的顶部施加竖直向下的力F，正极盖帽2带动正极耳4朝竖直向下移动一段距离L，气袋5因受到压力而破裂，从而将被检气体释放在空腔7内。这样圆柱形电池的正极端内部含有被检气体，接着将密封好的电池置于专用检测仪器上进行测试，检测是否有被检气体溢出，则可判断该电池是否完全密封好。本方案中，利用圆柱形电池封装的过程将带有被检气体的气袋5压破，以实现将被检气体注入电池内部空腔7中的作用，操作非常简单，而且无需已有的电池的封装生产线，也免去了现有技术中封装后再注入被检气体所需的配套仪器，生产成本低，而且后续可以将电池直接置于现有技术中的被检气体的专用检测仪中检测。

参见附图3所示，在本实施例中，气袋5充满被检气体后的直径为R，圆柱形电池密封后正极耳4的第一端至电芯1的正极端的垂直距离为H，R大于H。这样在电池封装前，将气袋5放在正极耳4第一端下方，然后在封装过程中，正极耳4第一端朝下移动距离L，从而最终使得正极耳4第一端和第二端的距离为H。在此过程中，由于气袋5直径大于H，气袋5将被压破，通过圆柱形电池自身的封装过程即可实现压破气袋5释放出被检气体。

参见附图1所示，本实施例的正极耳4为C型结构，且第一端与正极盖帽2的底部相接，第二端与电芯1的正极端相接。这样设置，因为到正极耳4第一端表面受到正极盖帽2向下的压力时，第一端会逐渐与第二端靠近，这样给外壳3与正极盖帽2 之间的密封连接预留了一定的竖向距离。在另一改进的实施例中，正极耳4为弹性金属片。这样设置，正极耳4可以实现两端分别与正极盖帽2和电芯1的正极端的连接，同时在电池封装过程中不会轻易被压断。

参见附图1所示，本实施例的气袋5全部置于正极耳4的第一端和第二端之间。这样设置，在正极耳4第一端靠近第二端的过程中，第一端竖直向下压在气袋5上，当压力达到一定程度时，气袋5将会破裂并将被检气体释放在空腔7内。由于气袋5 放置在第一端和第二端之间，而第一端受到正极盖帽2竖直向下的压力，因此气袋5 也会在密封过程中受到竖直向下的压力，从而实现顺利被压破并释放被检气体。在其他实施例中，气袋5也可以部分置于正极耳4第一端和第二端之间。

参见附图2所示，本实施例的正极盖帽2的顶侧中部整体向外侧突起形成正极帽。

参见附图1所示，本实施例的正极盖帽2的底侧设置有向下突起的尖角6，尖角6 压在正极耳4第上一端的顶侧。这样设置，可以提高正极盖帽2底侧竖向压在正极耳 4第一端表面上的压强，以提高压破气袋5的效率。

参见附图1所示，本实施例中正极盖帽2与外壳3的边缘连接密封，正极盖帽2 竖直向下朝向正极耳4移动时压破气袋5以使被检气体释放在空腔7内。这样可以利用电池封装过程中正极盖帽2与外壳3的密封动作，将含有被检气体的气袋5压破，从而用于后续检测是否有被检气体泄漏，以进一步判断电池的密封性。无需额外进行被检气体的注入，降低了检测过程的成本，减少了操作步骤。

在本实施例中，被检气体为氦气，在其他实施例中也可以为氮气(N₂)、氢气 (H₂)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、氪气(Kr)、氙气(Xe)和氡气(Rn)中的一种或多种的组合。

在本实施例中，气袋5为球形，在其他实施例中也可以为椭圆形或方形。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种圆柱形电池，其特征在于，包括电芯、外壳、正极盖帽、正极耳和气袋，所述正极盖帽置于所述电芯的正极端，所述正极盖帽的边缘与所述外壳的边缘连接并包裹所述电芯，所述正极耳置于所述电芯的正极端和所述正极盖帽之间的空腔内，所述气袋设置于所述电芯的正极端和所述正极盖帽之间的空腔内，所述气袋内包含被检气体。

2.根据权利要求1所述的圆柱形电池，其特征在于，所述正极耳为C型结构，且第一端与所述正极盖帽的底部相接，第二端与所述电芯的正极端相接。

3.根据权利要求2所述的圆柱形电池，其特征在于，所述气袋部分或者全部置于所述正极耳的第一端和第二端之间。

4.根据权利要求3所述的圆柱形电池，其特征在于，所述正极盖帽的顶侧中部整体向外侧突起形成正极帽。

5.根据权利要求4所述的圆柱形电池，其特征在于，所述正极盖帽的底侧设置有向下突起的尖角，所述尖角压在所述正极耳第一端的顶侧。

6.根据权利要求5所述的圆柱形电池，其特征在于，所述正极耳为弹性金属片。

7.根据权利要求6所述的圆柱形电池，其特征在于，所述正极盖帽与所述外壳的边缘密封连接，所述正极盖帽竖直向下朝向所述正极耳移动时压破所述气袋以使所述被检气体释放在所述空腔内。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的圆柱形电池，其特征在于，所述被检气体为氮气(N₂)、氢气(H₂)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、氪气(Kr)、氙气(Xe)和氡气(Rn)中的一种或多种的组合。

9.根据权利要求8所述的圆柱形电池，其特征在于，所述气袋为球形、椭圆形或方形。

10.根据权利要求1所述的圆柱形电池，其特征在于，所述气袋充满被检气体后的直径大于所述正极耳的第一端至所述电芯的正极端的垂直距离；或者被检气体为氦气且气袋的直径小于密封后正极耳的第一端至电芯的正极端的垂直距离。

Images