CN214797656U - 一种圆柱电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池，具体公开了一种圆柱电池，包括两端开口的电池壳体(1)、设于所述电池壳体(1)内的电池极组(2)以及与所述电池极组(2)的两端连接的集成端子(3)，所述集成端子(3)包括极柱(301)、与所述极柱(301)的一端连接的集流盘(302)、套设在所述极柱(301)上且与所述集流盘(302)连接的端子底座(303)，所述端子底座(303)的远离所述集流盘(302)的一端设有绝缘密封圈(304)。本实用新型的圆柱电池的结构简单，安装便捷，质量轻且占用空间较小。

Description

一种圆柱电池

技术领域

本实用新型涉及电池，特别涉及一种圆柱电池。

背景技术

随着新能源汽车的不断发展，锂离子电池的市场需求也不断扩大，锂离子电池作为新能源汽车的储能单元必将完全取代传统燃油车所依赖的不可再生石化燃料。消费者在选择新能源汽车的时候，除了注重车辆的经济性和舒适性之外，另一个最为看重的因素就是车辆的续航里程。提升新能源汽车的续航里程的最有效和最直接的方法就是提升动力电池的能量密度。而为了能够得到高能量密度的锂离子电池，除了要提升正、负极活性材料自身的克容量，另外就是尽可能的减少锂电池自身的重量。

现有的锂离子电池中，圆柱形锂离子电池作为常见的一类电池已经广泛地应用在新能源汽车上，其通常由壳体、端盖、连接片和极组等组成。目前，市面上绝大多数容量较大的圆柱形电池主要还是铝壳结构，正极、负极均设置有端盖和连接片，现有的端盖的高度较高，结构较复杂，由此限制了圆柱形电池的实际内部使用空间，并且也增加了锂离子电池自身重量。

因此，需要设计一种圆柱电池，以解决或克服上述技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种圆柱电池，该圆柱电池的结构简单，质量较轻，且占用空间小。

为达到上述目的，本实用新型提供一种圆柱电池，包括两端开口的电池壳体、设于所述电池壳体内的电池极组以及与所述电池极组的两端连接的集成端子，所述集成端子包括极柱、与所述极柱的一端连接的集流盘、套设在所述极柱上且与所述集流盘连接的端子底座，所述端子底座的远离所述集流盘的一端设有绝缘密封圈。

进一步的，所述集成端子形成为正极集成端子和负极集成端子，所述正极集成端子上连接有正极盖板，所述负极集成端子上连接有负极盖板。

进一步的，所述正极盖板上设有注液孔，所述负极盖板上设有至少一个防爆阀。

进一步的，所述注液孔的外端面上密封连接有封口片。

进一步的，所述集成端子与所述极柱的端部通过激光焊接连接，所述集流盘与所述端子底座通过激光焊接连接。

更进一步的，所述正极盖板中心区域设有正极盖板通孔，所述负极盖板的中心区域设有负极盖板通孔，所述正极盖板通孔的内周面和所述负极盖板通孔的内周面均与所述端子底座的外周面贴靠。

进一步的，所述正极盖板与所述电池壳体的一端开口端焊接连接，所述负极盖板与所述电池壳体的另一端开口端焊接连接。

进一步的，所述电池极组包括正极片、负极片和隔膜，所述正极片、所述负极片和所述隔膜卷绕形成所述电池极组。

进一步的，所述极柱与所述集流盘通过激光焊接连接。

更进一步的，所述电池壳体为圆柱铝壳体。

相较于现有技术，本实用新型所述的圆柱电池具有如下优势：

本实用新型所述的圆柱电池通过在电池极组的两端连接集成端子，形成为圆柱电池的正负两极，再将集成端子与电池壳体焊接连接，并且两端的端子底座分别连接有正极盖板和负极盖板，进而形成本实用新型的圆柱电池，本实用新型的集成端子中极柱与集流盘焊接连接，端子底座套设在极柱上，绝缘密封圈密封连接于端子底座的远离集流盘的一端，结构简单，集成化程度高，能够有效降低圆柱电池的重量，简化现有圆柱电池的结构，使得电池的能量密度得到显著提高。

通过上述技术方案，本实用新型的圆柱电池包括两端开口的电池壳体、设于所述电池壳体内的电池极组以及与所述电池极组的两端连接的集成端子，所述集成端子包括极柱、与所述极柱的一端连接的集流盘、套设在所述极柱上且与所述集流盘连接的端子底座，所述端子底座的远离所述集流盘的一端设有绝缘密封圈。本实用新型的圆柱电池的集成端子中，极柱与集流盘连接，端子底座套设在极柱上，端子底座的外侧端面与极柱之间密封连接有绝缘密封圈，再通过将集成端子与电池极组的两端连接，形成圆柱电池的正负两极，然后通过将集成端子和电池极组与电池壳体连接，在两端的集成端子上分别连接正极盖板和负极盖板，形成本实用新型的圆柱电池。本实用新型的圆柱电池结构比较简单，两端的集成端子的集成化程度高，使得本实用新型的圆柱电池的集成化程度较高，优化了圆柱电池的实际使用空间，同时也减少了圆柱电池的自身重量。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

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方式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。在附图中：

图1是本实用新型实施方式所述的圆柱电池的一个具体实施例的结构示意图；

图2是图1的爆炸图；

图3是本实用新型实施方式所述的电池极组和集成端子的一个具体实施例的结构示意图；

图4是图3的爆炸图；

图5是本实用新型实施方式所述的集成端子的一个具体实施例的结构示意图；

图6是本实用新型实施方式所述的电池极组、集成端子和正极盖板的一个具体实施例的结构示意图。

附图标记说明：

1电池壳体 2电池极组

3集成端子 301极柱

302集流盘 303端子底座

304绝缘密封圈 4正极盖板

401注液孔 402正极盖板通孔

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“安装”、“接触”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，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，或者是两个零部件内部的连通或两个零部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种圆柱电池，包括两端开口的电池壳体1、设于所述电池壳体1内的电池极组2以及与所述电池极组2的两端连接的集成端子3，所述集成端子3包括极柱301、与所述极柱301的一端连接的集流盘302、套设在所述极柱301上且与所述集流盘302连接的端子底座303，所述端子底座303的远离所述集流盘302的一端设有绝缘密封圈304。

本实用新型中，如图5所示，集成端子3包括极柱301、集流盘302、端子底座303和绝缘密封圈304，极柱301的一端与集流盘302连接，端子底座303的中心区域设有通孔，能够套设在极柱301上，且端子底座303的一端抵靠集流盘302，端子底座303的另一端密封连接有绝缘密封圈304，使得端子底座303与极柱301之间密封连接。集成端子3设有两个，分别与电池极组2的两端焊接连接后装入电池壳体1内，再将两端的集成端子3与电池壳体1的两端开口端分别焊接连接。两端具有集成端子3的圆柱电池结构简单，相较于现有技术中的正负极连接片的圆柱电池结构，其有效降低了圆柱电池的组件重量，也提升了能量密度，进而有效提高了电池内部的空间利用率，提高了电池的能量密度，降低了圆柱电池的制造成本。

需要说明的是，绝缘密封圈304采用纳米注塑成型，可以使得绝缘密封圈304与端子底座303之间、绝缘密封圈304和极柱301形成为一体，在保证密封效果的前提下，简化了相连零部件间的连接结构。

作为本实用新型的一个优选实施方式，如图6所示，所述集成端子3形成为正极集成端子和负极集成端子，所述正极集成端子上连接有正极盖板4，所述负极集成端子上连接有负极盖板。

更优选地，所述正极盖板4上设有注液孔401，所述负极盖板上设有至少一个防爆阀，优选地，负极盖板上设有两个防爆阀。

进一步优选地，所述注液孔401的外端面上密封连接有封口片，封口片与正极盖板4之间采用激光焊接连接。注液孔401设于正极盖板4上，用于将电解液注入，注液完成后使用封口片将注液孔401封堵。优选地，封口片采用铝板成型。

作为本实用新型的另一个优选实施方式，所述集成端子3与所述极柱301的端部通过激光焊接连接，所述集流盘302与所述端子底座303通过激光焊接连接，保证连接强度以及密封性能。

作为本实用新型的又一个优选实施方式，所述正极盖板4中心区域设有正极盖板通孔402，所述负极盖板的中心区域设有负极盖板通孔，所述正极盖板通孔402的内周面和所述负极盖板通孔的内周面均与所述端子底座303的外周面贴靠。正极盖板4和负极盖板均能够与端子底座303连接，正极盖板4和负极盖板分别安装到两端的端子底座303上后，采用激光焊接方式，将正极盖板4和负极盖板分别与端子底座303连接。

作为本实用新型的一个具体结构形式，所述电池极组2包括正极片、负极片和隔膜，所述正极片、所述负极片和所述隔膜卷绕形成所述电池极组2，正极片、负极片和隔膜经卷绕、揉平后制得。

更具体地，所述极柱301与所述集流盘302通过激光焊接连接。

作为本实用新型的另一个具体结构形式，所述正极盖板4与所述电池壳体1的一端开口端焊接连接，所述负极盖板与所述电池壳体1的另一端开口端焊接连接。

作为本实用新型的又一个具体结构形式，所述电池壳体1为圆柱铝壳体。

作为本实用新型的一个具体实施例，本实用新型的圆柱电池包括两端开口的电池壳体1、电池极组2设于电池壳体1内，电池极组2的两端焊接连接有集成端子3，且集成端子3上连接正极盖板4和负极盖板以形成为正极集成端子和负极集成端子，单个集成端子3包括极柱301、与极柱301的一端焊接连接的集流盘302、套设在极柱301上且与集流盘302连接的端子底座303，端子底座303的远离集流盘302的一端设有绝缘密封圈304，其中，极柱301为铝制极柱，高度为1-4mm，直径为10-20mm；集流盘302为铝制集流盘，厚度为0.4-0.8mm，直径为30-40mm；端子底座303为铝制端子底座，高度为1-2mm；绝缘密封圈304采用纳米注塑工艺成型，高度为0.5-2.5mm。另外，电池极组2中的正极片、负极片和隔膜经卷绕成卷绕体，再经挤压、揉平两端后制得，其中，正极片以磷酸铁锂为活性主料，还原氧化石墨烯为导电助剂，聚偏氟乙烯为粘结剂，以厚度为10-14μm的涂碳铝箔为集流体，正极敷料层的单面面密度为180-200g/m2，双面面密度为360-400g/m2，涂碳铝箔的基材厚度为10-14μm的铝箔，涂层为1-4μm导电涂碳层；负极片以人造石墨为活性主料，还原氧化石墨烯为导电助剂，聚四氟乙烯为粘结剂，以厚度为6-8μm的涂碳铜箔为集流体，涂层为1-2μm导电涂碳层，负极敷料层的单面面密度为90-100g/m2，双面面密度为180-200g/m2；隔膜以聚乙烯为基膜，表面为涂胶陶瓷层，涂陶瓷层为1-4μm，聚乙烯基膜为9-14μm。正极盖板4上设有一个注液孔401，该注液孔401的孔径为2-4mm，负极盖板上设有两个防爆阀，且单个防爆阀的开启压力为1.0-2.0MPa。电池壳体1为两端开口的圆柱铝壳体，壁厚设为0.4-0.6mm。

本实用新型的圆柱电池的组装过程为：

第一步，先将正极片、负极片和隔膜经卷绕、揉平后制得电池极组2；第二步，如图3和图4所示，在电池极组2的两端分别焊接连接集成端子3，制成如图3所示的电极体；第三步，将第二步中焊接好的电极体装入电池壳体1，并将电池壳体1的两端开口端分别与集成端子3焊接连接；第四步，如图2所示，在两端的集成端子3上分别焊接连接正极盖板4和负极盖板；第五步，将第四步中焊接好的电芯经高温循环真空烘烤除水后，将电解液从注液孔401注入，经化成充电、高温老化排气后，使用封口片对注液孔401进行封堵，制成本实用新型的圆柱电池。

如上所述，本实用新型的圆柱电池包括两端开口的电池壳体1、设于所述电池壳体1内的电池极组2以及与所述电池极组2的两端连接的集成端子3，所述集成端子3包括极柱301、与所述极柱301的一端连接的集流盘302、套设在所述极柱301上且与所述集流盘302连接的端子底座303，所述端子底座303的远离所述集流盘302的一端设有绝缘密封圈304。本实用新型的圆柱电池通过在电池极组2的两端焊接连接集成端子3，并装入电池壳体1内，将电池壳体1的开口端分别与两端的集成端子3焊接连接，集成端子3上焊接连接有正极盖板4和负极盖板，结构简单，安装便捷，空间利用率高。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种圆柱电池，其特征在于，包括两端开口的电池壳体(1)、设于所述电池壳体(1)内的电池极组(2)以及与所述电池极组(2)的两端连接的集成端子(3)，所述集成端子(3)包括极柱(301)、与所述极柱(301)的一端连接的集流盘(302)、套设在所述极柱(301)上且与所述集流盘(302)连接的端子底座(303)，所述端子底座(303)的远离所述集流盘(302)的一端设有绝缘密封圈(304)。

2.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述集成端子(3)形成为正极集成端子和负极集成端子，所述正极集成端子上连接有正极盖板(4)，所述负极集成端子上连接有负极盖板。

3.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述正极盖板(4)上设有注液孔(401)，所述负极盖板上设有至少一个防爆阀。

4.根据权利要求3所述的圆柱电池，其特征在于，所述注液孔(401)的外端面上密封连接有封口片。

5.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述集成端子(3)与所述极柱(301)的端部通过激光焊接连接，所述集流盘(302)与所述端子底座(303)通过激光焊接连接。

6.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述正极盖板(4)中心区域设有正极盖板通孔(402)，所述负极盖板的中心区域设有负极盖板通孔，所述正极盖板通孔(402)的内周面和所述负极盖板通孔的内周面均与所述端子底座(303)的外周面贴靠。

7.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述正极盖板(4)与所述电池壳体(1)的一端开口端焊接连接，所述负极盖板与所述电池壳体(1)的另一端开口端焊接连接。

8.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述电池极组(2)包括正极片、负极片和隔膜，所述正极片、所述负极片和所述隔膜卷绕形成所述电池极组(2)。

9.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述极柱(301)与所述集流盘(302)通过激光焊接连接。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述电池壳体(1)为圆柱铝壳体。

Images