CN216288843U - 一种具有抗震耐冲击效果的圆柱电池 - Google Patents

一种具有抗震耐冲击效果的圆柱电池 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种具有抗震耐冲击效果的圆柱电池，包括电芯，两端设置有正极和负极；铝壳，包覆于电芯、正极和负极；正极包括正极集流体，正极集流体的下部与电芯的端面面接触，正极集流体上设置有正极盖板，正极盖板与正极集流体曲面贴合，两者之间设置有正极绝缘结构，正极盖板与铝壳卡合连接，正极盖板与铝壳在卡合处还填充有正极绝缘圈；负极包括负极集流体，负极集流体焊接在电芯的另一端面，负极集流体设置有负极螺杆，负极螺杆穿出铝壳螺接有负极连接块，两者之间设置有负极绝缘套和负极O型圈，负极集流体与铝壳之间设置有负极绝缘结构，正极集流体与负极集流体焊接于电芯上，增强了电池耐震动和抗冲击的能力。

Description

一种具有抗震耐冲击效果的圆柱电池
技术领域
本实用新型涉及电能存储装置，特别涉及一种具有抗震耐冲击效果的圆柱电池。
背景技术
圆柱电池是一种容量高、循环寿命长、使用环境温度宽广的电池。产品应用于太阳能灯具、草坪灯具、后备能源、电动工具、玩具模型上、光伏能源上。
经国务院批准，工信部启动了《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》的编制工作。工信部表示，《规划》的总体思路重点包括“以降低资源消耗强度和改善生态环境为导向、形成新能源技术创新推广应用与环境资源社会运行的良好循环”。从长远发展来看，锂电池在储能以及纯电动重型卡车在工程基建、物流运输等领域有着广泛的应用前景，这必然对电池大容量、组装工艺简单，质量管控容易,可靠性、耐震动和冲击能力强，安全与环保方面提出了更高的要求。
目前圆柱电池普遍存在容量偏小，为了满足容量需求只能通过数量的大幅度新增来弥补，那么更大的数量关于BMS电池管理系统要求更高。并且目前正负极采用螺母连接方式，很容易出现松动现象，不耐震动与冲击。
实用新型内容
本实用新型提供了一种具有抗震耐冲击效果的圆柱电池，其目的是为了解决现有电池中不耐震动和冲击的问题。
为了达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种具有抗震耐冲击效果的圆柱电池，包括：
电芯，两端设置有正极和负极；
铝壳，包覆于所述电芯、所述正极和所述负极；
所述正极包括正极集流体，所述正极集流体焊接在所述电芯的端面，且正极集流体设置在所述铝壳内，所述正极集流体呈阶梯状，所述正极集流体的下部与所述电芯的端面面接触，所述正极集流体的上部直径小于所述正极集流体的下部直径，所述正极集流体上设置有正极盖板，所述正极盖板与所述正极集流体的上部曲面贴合，所述正极集流体与所述正极盖板之间设置有正极绝缘结构，所述正极盖板与所述铝壳卡合连接，所述正极盖板与所述铝壳在卡合处还填充有正极绝缘圈；
所述负极包括负极集流体，所述负极集流体焊接在所述电芯的另一端面，所述负极集流体的上端面设置有负极螺杆，所述负极螺杆穿出铝壳后螺接有负极连接块，所述负极连接块与所述铝壳之间设置有负极绝缘套和负极O型圈，所述负极O型圈套设于负极螺杆的侧面以阻断铝壳与负极螺杆的电性连接，所述负极集流体与铝壳之间设置有负极绝缘结构。
优选的，所述正极集流体沿轴向贯穿的设置有第一阶梯孔，所述第一阶梯孔的孔径呈上大下小状，所述正极盖板沿轴向贯穿的设置有第二阶梯孔，所述第二阶梯孔的孔径呈上大下小，所述第二阶梯孔内设置有安全阀。
优选的，所述正极绝缘结构包括正极O型圈和正极绝缘垫，所述铝壳在正极盖板与所述正极集流体之间向内凹陷形成环形的滚槽，所述正极O型圈夹设于滚槽与正极盖板之间，所述正极绝缘垫夹设于正极集流体与滚槽之间。
优选的，所述正极盖板与所述正极集流体的面接触为热压合接触，所述正极盖板的材质为铝。
优选的，所述安全阀包括阀体和阀帽，所述阀体设置在所述第二阶梯孔内，所述阀体沿轴向贯通，所述阀帽半包围的设置在阀体的顶端，所述阀帽可沿阀体轴向运动，所述阀帽外半包围的设置有阀盖，所述阀盖与所述第二阶梯孔的上端过盈配合，所述阀盖与所述阀体过盈配合，所述阀盖的顶端设置有气压孔。
优选的，所述负极绝缘结构包括负极绝缘垫，所述负极绝缘垫贴合负极螺杆和铝壳设置以阻断两者电性连接。
优选的，所述电芯由隔膜绕卷而成，所述电芯与正极集流体接触的端面为铝箔，所述电芯与负极集流体接触的端面为铜箔。
本实用新型的上述方案有如下的有益效果：
在本申请中，正极集流体与负极集流体通过焊接的方式固定于电芯上，增强了电池耐震动和抗冲击的能力；另外，负极集流体与负极连接块通过负极螺杆进行螺纹连接，工艺简单，制造和维护的成本降低。
附图说明
图1是本实用新型的爆炸图；
图2是本实用新型的正极位置剖视放大图；
图3是本实用新型的负极位置剖视放大图。
【附图标记说明】
1-电芯、2-正极、3-负极、4-铝壳、21-正极集流体、22-正极盖板、24-正极绝缘圈、26-正极O型圈、27-正极绝缘垫；
31-负极集流体、32-负极螺杆、33-负极连接块、34-负极绝缘套、35-负极 O型圈、36-负极绝缘垫；
25-安全阀、251-阀体、252-阀帽、253-阀盖。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1-3所示，本实用新型的实施例提供了一种具有抗震耐冲击效果的圆柱电池，包括电芯1和设置在电芯1两端的正极2和负极3，具有抗震耐冲击效果的圆柱电池还包括铝壳4，铝壳4包覆于电芯1以及正极2和负极3。
具体来说，正极2包括正极集流体21，正极集流体21焊接在电芯1的端面，并且正极集流体21被前述的铝壳4包裹在其内。正极集流体21整体呈阶梯状，正极集流体21的下部与电芯1的端面面接触。正极集流体21的上部直径小于正极集流体21的下部直径。在正极集流体21上设置有正极盖板22，正极盖板22与正极集流体21的上部曲面贴合。
正极盖板22朝向正极集流体21的一面设置有同心环槽，三个自圆心向外的同心环槽分别是第一环槽，第二环槽和第三环槽。其中第一环槽的内壁与正极集流体21的上部贴合，形成曲面贴合。
进一步的，在正极集流体21与正极盖板22之间还设置有正极绝缘结构，正极绝缘结构，使得正极集流体21与正极盖板22之间仅能通过第一环槽和正极集流体21的上部进行电性连接。正极盖板22与铝壳4卡合连接。正极盖板 22与铝壳4卡合处还设置有正极绝缘圈24。优选的，正极盖板22与正极集流体21的面提盒为热压合接触。
正极绝缘结构包括正极O型圈26和正极绝缘垫27，铝壳4在正极盖板 22与正极集流体21之间向内凹陷形成环形的滚槽，正极O型圈26夹设在滚槽与正极盖板22之间，正极绝缘垫27夹设于正极集流体21与滚槽之间。
前述的负极3包括负极集流体31，负极集流体31焊接在电芯1的另一端面上，负极集流体31的上端面设置有负极螺杆32，该负极螺杆32穿出铝壳4 后螺接有负极连接块33。
在负极连接块33与铝壳4之间设置有负极绝缘套34和负极O型圈35，其中，负极绝缘套34套设在负极螺杆32上，以阻断铝壳4与负极螺杆32之间的电性连接，负极集流体31与铝壳4之间设置有负极绝缘结构。负极绝缘结构包括负极绝缘垫36，负极绝缘垫36贴合负极螺杆32和铝壳4设置以阻断两者的电性连接。
在前述的正极2中，采用焊接中的热压合的方式，扩大了电芯1与正极集流体21的接触面积，进而增大结构强度；
除此之外，在正极2和负极3中，增大接触面积得方式还具有降低了电阻的效果，能够承受更大的电流，不容易产生热量。
前述的负极3中，采用螺纹连接的方式使得电池组装工艺简单,制造和维护成本低。
前述的电芯1由隔膜绕卷而成，电芯1与正极集流体21接触的端面为铝箔，电芯1与负极集流体31接触的端面为铜箔。当然的，电芯1也可以采用现有技术实现，但应当保证一个端面为铜箔，另一个端面为铝箔。
在一实施例中，正极集流体21沿轴向贯穿的设置有第一阶梯孔，第一阶梯孔的孔径呈上大下小状，正极盖板22沿轴向贯穿的设置有第二阶梯孔，第二阶梯孔的孔径呈上大下小，第一阶梯孔与与第二阶梯孔同轴。在第二阶梯孔中设置有安全阀25，安全阀25与第二阶梯孔过盈配合。
具体来说，安全阀25包括阀体251和阀帽252，其中阀体251设置在第二阶梯孔内，阀体251沿轴向贯通。阀帽252半包围的设置在阀体251的顶端，阀帽252可以在阀体251的轴向方向运动。在阀帽252的外侧还设置有阀盖 253，阀盖253同样的设置在第二阶梯孔内，并且与第二阶梯孔过盈配合。阀盖253同样的半包围的设置在阀体251的上端，阀帽252在阀盖253与阀体 251形成的腔室内沿阀体251轴向移动。进一步的，在阀盖253上还设置有气压孔。
以上所述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所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有抗震耐冲击效果的圆柱电池，其特征在于：包括：
电芯(1)，两端设置有正极(2)和负极(3)；
铝壳(4)，包覆于所述电芯(1)、所述正极(2)和所述负极(3)；
所述正极(2)包括正极集流体(21)，所述正极集流体(21)焊接在所述电芯(1)的端面，且正极集流体(21)设置在所述铝壳(4)内，所述正极集流体(21)呈阶梯状，所述正极集流体(21)的下部与所述电芯(1)的端面面接触，所述正极集流体(21)的上部直径小于所述正极集流体(21)的下部直径，所述正极集流体(21)上设置有正极盖板(22)，所述正极盖板(22)与所述正极集流体(21)的上部曲面贴合，所述正极集流体(21)与所述正极盖板(22)之间设置有正极绝缘结构，所述正极盖板(22)与所述铝壳(4)卡合连接，所述正极盖板(22)与所述铝壳(4)在卡合处还填充有正极绝缘圈(24)；
所述负极(3)包括负极集流体(31)，所述负极集流体(31)焊接在所述电芯(1)的另一端面，所述负极集流体(31)的上端面设置有负极螺杆(32)，所述负极螺杆(32)穿出铝壳(4)后螺接有负极连接块(33)，所述负极连接块(33)与所述铝壳(4)之间设置有负极绝缘套(34)和负极O型圈(35)，所述负极O型圈(35)套设于所述负极螺杆(32)的侧面以阻断所述铝壳(4)与负极螺杆(32)的电性连接，所述负极集流体(31)与所述铝壳(4)之间设置有负极绝缘结构。
2.根据权利要求1所述的具有抗震耐冲击效果的圆柱电池，其特征在于：所述正极集流体(21)沿轴向贯穿的设置有第一阶梯孔，所述第一阶梯孔的孔径呈上大下小状，所述正极盖板(22)沿轴向贯穿的设置有第二阶梯孔，所述第二阶梯孔的孔径呈上大下小，所述第二阶梯孔内设置有安全阀(25)。
3.根据权利要求1或2所述的具有抗震耐冲击效果的圆柱电池，其特征在于：所述正极绝缘结构包括正极O型圈(26)和正极绝缘垫(27)，所述铝壳(4)在正极盖板(22)与所述正极集流体(21)之间向内凹陷形成环形的滚槽，所述正极O型圈(26)夹设于滚槽与正极盖板(22)之间，所述正极绝缘垫(27)夹设于正极集流体(21)与滚槽之间。
4.根据权利要求1所述的具有抗震耐冲击效果的圆柱电池，其特征在于：所述正极盖板(22)与所述正极集流体(21)的面接触为热压合接触，所述正极盖板(22)的材质为铝。
5.根据权利要求2所述的具有抗震耐冲击效果的圆柱电池，其特征在于：所述安全阀(25)包括阀体(251)和阀帽(252)，所述阀体(251)设置在所述第二阶梯孔内，所述阀体(251)沿轴向贯通，所述阀帽(252)半包围的设置在阀体(251)的顶端，所述阀帽(252)可沿阀体(251)轴向运动，所述阀帽(252)外半包围的设置有阀盖(253)，所述阀盖(253)与所述第二阶梯孔的上端过盈配合，所述阀盖(253)与所述阀体(251)过盈配合，所述阀盖(253)的顶端设置有气压孔。
6.根据权利要求1所述的具有抗震耐冲击效果的圆柱电池，其特征在于：所述负极绝缘结构包括负极绝缘垫(36)，所述负极绝缘垫(36)贴合负极螺杆(32)和铝壳(4)设置以阻断两者电性连接。
7.根据权利要求1所述的具有抗震耐冲击效果的圆柱电池，其特征在于：所述电芯(1)由隔膜绕卷而成，所述电芯(1)与正极集流体(21)接触的端面为铝箔，所述电芯(1)与负极集流体(31)接触的端面为铜箔。
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