CN216389653U - 一种新型圆柱电池及其电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型圆柱电池，它包括第一盖板组件、壳体、位于壳体内部的电极组件、第二汇流片以及位于第一盖板组件中的第一汇流片，壳体具有单侧开孔，用以连通内部容纳空间，壳体的底部加工有起爆破作用的压痕，第一汇流片与电极组件的第一极耳电连接，第一汇流片并与第一盖板组件的第一极柱电连接向外输出电流，第二汇流片与电极组件的第二极耳电连接，第二汇流片与壳体底部通过电连接向外输出电流；本实用新型还涉及一种包括新型圆柱电池的电池模组；本实用新型能够在保证动力电池倍率和功率性能的前提下，简化电池结构，简化制造工艺，提高空间利用率，降低电池整体质量，提高二次电池的质量和体积能量密度，同时降低生产成本。

Description

一种新型圆柱电池及其电池模组

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种新型圆柱电池及其电池模组。

背景技术

新能源汽车在国内乃至世界都在广泛推广，但是要完全替代燃油汽车，还有很多需要改进之处，例如，汽车的行驶里程少，电池包成本高，电池包的可靠性等问题还需要进一步解决；基于上述的问题，对电动车的核心零件动力电池提出了更高的要求，例如需要动力电池达到更高的能量密度、更低的成本等。

目前，传统大圆柱电池结构包括壳体和正负极盖板组件，其中，壳体提供一个密闭的空间以容纳电极组件及电解液，电池的电能通过正负极盖板组件的正负极极柱从密闭空间内引出到密闭空间外；现有的盖板组件中，盖板为金属板并且开设通孔，盖板上设置注液装置及安全阀装置，极柱分正极极柱和负极极柱，且都有一套极柱组件（包含上、下绝缘件、端子板、极柱、汇流片及密封圈），通过焊接分别将正负极极耳与正负极汇流片连接，然后正负极汇流片再分别与正负极极柱连接，然后再通过激光焊接将正负极盖板组件分别与壳体两端固定连接；通过上述介绍，在现有技术中，盖板组件的部件多，空间利用率不高，导致电池结构复杂，制造工艺复杂，从而不利于提高圆柱电池的质量和体积能量密度，同时不利于降低生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，而提供一种新型圆柱电池及其电池模组，能够在保证动力电池倍率和功率性能的前提下，简化电池结构，简化制造工艺，提高空间利用率，降低电池整体质量，提高二次电池的质量和体积能量密度，同时降低生产成本。

本实用新型的目的是这样实现的：一种新型圆柱电池，它包括第一盖板组件、壳体、位于壳体内部的电极组件、第二汇流片以及位于第一盖板组件中的第一汇流片，所述壳体具有单侧开孔，用以连通内部容纳空间，所述壳体的底部加工有起爆破作用的压痕，所述电极组件包括第一极耳和第二极耳，所述第一盖板组件包括第一盖板和第一极柱组件，所述第一盖板为圆形状并开设有电极引出孔，所述第一极柱组件包括上绝缘件、端子板、第一极柱、密封圈、下绝缘件和第一汇流片，所述上绝缘件、所述端子板、所述第一极柱、所述下绝缘件、所述密封圈位于壳体一侧且覆盖电极引出孔，所述上绝缘件、所述密封圈和所述下绝缘件起隔离绝缘第一极柱与壳体并起密封的作用，所述第一汇流片与第一极耳电连接，所述第一汇流片并与所述第一极柱电连接向外输出电流，所述第二汇流片与第二极耳电连接，所述第二汇流片与壳体底部通过电连接向外输出电流。

所述第一盖板组件通过卷封工艺固定密封在壳体上，所述第一盖板上预做有第一盖板卷封部，所述壳体上预做有与第一盖板卷封部对应的壳体卷封部，壳体卷封部与第一盖板卷封部连接固定。

所述壳体卷封部与第一盖板卷封部之间涂设有粘接胶。

所述壳体的材质为合金钢或铝合金，所述壳体的底部壁厚为0.3mm-1.0mm。

所述壳体的底部设置有壳体底部焊接凸台，所述第二汇流片设置有与壳体底部焊接凸台对应的第二汇流片凸台，第二汇流片凸台与壳体底部焊接凸台压实并焊接固定。

所述壳体底部沿中心分别在正反面冲出一定深度，形成壳体内侧压痕和壳体外侧压痕，壳体底部最薄处的厚度为0.1mm0-0.3mm，所述壳体的外侧预留有10mm-30mm宽度不做压痕。

所述壳体底部仅设置有壳体外侧压痕，所述壳体的外侧预留有10mm-30mm宽度不做压痕。

一种电池模组，包括汇流排和新型圆柱电池，所述汇流排被焊接到所述第一盖板组件的同侧。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种新型圆柱电池及其电池模组，能够循环地进行充放电操作，以便于对新型圆柱电池进行多次使用，并且本实用新型的新型圆柱电池，通过结构的优化，取消第二盖板组件，减少第二极柱组件，将第二汇流片直接连接到壳体上，通过将壳体与第一盖板的连接方式由卷封来代替焊接的方式，来减轻电池的重量，提高电池的制造效率及提高电池的空间利用率，从而达到降低圆柱电池及电池模组的重量，提高圆柱电池及电池模组的体积及质量能量密度，提高电池的生产效率，同时也达到降低圆柱电池及电池模组成本的目的。

附图说明

图1是本实用新型一种新型圆柱电池的分解结构示意图；

图2 是本实用新型一种新型圆柱电池的第一盖板组件的分解结构示意图；

图3是图1的俯视结构示意图；

图4是图3的新型圆柱电池沿A-A剖切线剖切后的剖面结构示意图；

图5是图4的新型圆柱电池沿A部分局部结构放大图；

图6是图4的新型圆柱电池沿B部分局部结构放大图；

图7是图1和图4中的新型圆柱电池的电极组件结构示意图；

图8是图1、图4和图7中的新型圆柱电池的壳体与第二汇流片焊接示意图；

图9是图8的新型圆柱电池的C部分局部结构放大图；

图10是图1、图2、图4和图8的第一汇流片的结构示意图；

图11是图1、图4和图9的第二汇流片的结构示意图。

图中 1、新型圆柱电池 100、第一盖板组件 200、壳体 210、壳体卷封部 211、壳体底部焊接凸台 212、壳体外侧压痕 213、壳体内侧压痕 300、电极组件 310、电极引出孔311、第一极耳 312、第二极耳 400、第二汇流片 410、第二汇流片焊接凸台 420、第二汇流片主体部 500、焊接辅助支撑杆 600、焊点 10、第一盖板 11、第一盖板卷封部 20、第一极柱组件 21、端子板 22、上绝缘件 23、密封圈 24、第一极柱 25、下绝缘件 26、第一汇流片261、第一连接部 262、第二连接部。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

实施例1

如图1所示，一种新型圆柱电池1，它包括第一盖板组件100、壳体200以及位于壳体200内部的电极组件300、第二汇流片400以及位于第一盖板组件100中的第一汇流片26。

其中，壳体200为圆形的柱状，并且具有单向开孔，以通过开孔连通其内部的容纳空间。

其中，电极组件300通过将第一极片、第二极片以及隔膜一同卷绕而形成，其中，隔膜是介于第一极片和第二极片之间的一层膜状绝缘体；另外，第一极片活性物质可被涂覆在第一极片的涂覆区上，第二极片活性物质被涂覆到第二极片的涂覆区上，由第一极片的涂覆区延伸出的部分为第一极耳311，由第二极片的涂覆区延伸出的部分则作为第二极耳312。

如图2至图4所示，第一盖板组件100用于密封壳体200,以将电极组件300及电解液密封于壳体200内，包括第一盖板10和第一极柱组件20，第一盖板10为圆形状并开设有电极引出孔310，如图2和图7所示，第一极柱组件20包括上绝缘件22、端子板21、第一极柱24、密封圈23、下绝缘件25和第一汇流片26，且上绝缘件22、端子板21、第一极柱24、下绝缘件25、密封圈23位于壳体200一侧且覆盖电极引出孔310，其中，上绝缘件22、密封圈23和下绝缘件25起隔离绝缘第一极柱24与壳体200并起密封的作用。

如图9所示，第一汇流片26包括第一连接部261和第二连接部262，第一汇流片26的第一连接部261通过焊接（激光焊或超声焊）与第一极耳311电连接，再通过第一汇流片26的第二连接部262与第一极柱24电连接向外输出电流。

如图1、图4和图5所示，新型圆柱电池1的壳体200和第一盖板组件100的连接方式为卷封，通过两次或多次卷封，使壳体200的壳体卷封部210与第一盖板组件100中的第一盖板10的第一盖板卷封部11进行连接固定；具体在卷封前，使壳体200的壳体卷封部210及第一盖板10的第一盖板卷封部11预做出一定的形状，以方便安装定位，通过卷封工艺取消了盖板与壳体200的焊接，既满足了密封性，又提高了生产效率，同时也降低了设备的投入成本。

为了更好的效果，对壳体200的壳体卷封部210及第一盖板10的第一盖板卷封部11进行涂胶，能够保证卷封后密封的可靠性。

如图1、图4和图9所示，壳体200开口的另一端，即壳体200的底部设置有壳体底部焊接凸台211，壳体底部焊接凸台211由冲压或其他方式成型，既能加强壳体200的底部强度，又能在焊接时，起到定位的作用。

如图10所示，第二汇流片400设置有与壳体底部焊接凸台211对应的第二汇流片凸台410，第二汇流片400的第二汇流片主体部420通过焊接（激光焊或超声焊）与第二极耳312电连接，再通过焊接（激光焊或超声焊）将第二汇流片焊接凸台410与壳体底部焊接凸台211电连接。

在本实施例中，壳体200由铝合金或合金钢材料制成，壳体200的底部壁厚为0.3mm-1.0mm。

为了更好的效果，如图6所示，沿着壳体200的底部中心，分别在正面和反面冲出一定的深度，形成壳体内侧压痕213和壳体外侧压痕212，使两侧压痕对应，壳体底部最薄处的厚度为0.1mm-0.3mm，且壳体的外侧预留有10mm-30mm宽度不做压痕，也即使壳体外侧压痕212不连贯，能够在发生爆破时，使压痕区域不完全分离，以免发生二次事故，通过底部压痕，当电池内部压力过高或电池发生热失控时，能透过壳体200底部的薄弱部位即壳体内侧压痕213与壳体外侧压痕212对应部位，爆破并释放压力，起到安全阀的作用，省略了单独的安全阀设置，节省了成本。

本实用新型在具体装配时，如图8、图9和图11所示，当电极组件300分别与第一汇流片26和第二汇流片400焊接完成后，通过壳体200的开孔，将电极组件300装入壳体200内，通过焊接辅助支撑杆500，将第二汇流片400的第二汇流片焊接凸台410与壳体底部焊接凸台211紧密压实，减少了虚焊的几率，再通过焊接使其电连接，从而向外输出电流；本实用新型通过简化第二盖板组件，使第二盖板组件仅保留了第二汇流片400，既满足了功能要求，又简化了结构，减少了部件数量，从而提高了电池体积和质量能量密度，提高了制造效率，同时也节省了制造和物料成本。

实施例2

如图1所示，一种新型圆柱电池1，它包括第一盖板组件100、壳体200以及位于壳体200内部的电极组件300、第二汇流片400以及位于第一盖板组件100中的第一汇流片26。

其中，壳体200为圆形的柱状，并且具有单向开孔，以通过开孔连通其内部的容纳空间。

其中，电极组件300通过将第一极片、第二极片以及隔膜一同卷绕而形成，其中，隔膜是介于第一极片和第二极片之间的一层膜状绝缘体；另外，第一极片活性物质可被涂覆在第一极片的涂覆区上，第二极片活性物质被涂覆到第二极片的涂覆区上，由第一极片的涂覆区延伸出的部分为第一极耳311，由第二极片的涂覆区延伸出的部分则作为第二极耳312。

如图2至图4所示，第一盖板组件100用于密封壳体200,以将电极组件300及电解液密封于壳体200内，包括第一盖板10和第一极柱组件20，第一盖板10为圆形状并开设有电极引出孔310，如图2和图7所示，第一极柱组件20包括上绝缘件22、端子板21、第一极柱24、密封圈23、下绝缘件25和第一汇流片26，且上绝缘件22、端子板21、第一极柱24、下绝缘件25、密封圈23位于壳体200一侧且覆盖电极引出孔310，其中，上绝缘件22、密封圈23和下绝缘件25起隔离绝缘第一极柱24与壳体200并起密封的作用。

如图9所示，第一汇流片26包括第一连接部261和第二连接部262，第一汇流片26的第一连接部261通过焊接（激光焊或超声焊）与第一极耳311电连接，再通过第一汇流片26的第二连接部262与第一极柱24电连接向外输出电流。

如图1、图4和图5所示，新型圆柱电池1的壳体200和第一盖板组件100的连接方式为卷封，通过两次或多次卷封，使壳体200的壳体卷封部210与第一盖板组件100中的第一盖板10的第一盖板卷封部11进行连接固定；具体在卷封前，使壳体200的壳体卷封部210及第一盖板10的第一盖板卷封部11预做出一定的形状，以方便安装定位，通过卷封工艺取消了盖板与壳体200的焊接，既满足了密封性，又提高了生产效率，同时也降低了设备的投入成本。

为了更好的效果，对壳体200的壳体卷封部210及第一盖板10的第一盖板卷封部11进行涂胶，能够保证卷封后密封的可靠性。

如图1、图4和图9所示，壳体200开口的另一端，即壳体200的底部设置有壳体底部焊接凸台211，壳体底部焊接凸台211由冲压或其他方式成型，既能加强壳体200的底部强度，又能在焊接时，起到定位的作用。

如图10所示，第二汇流片400设置有与壳体底部焊接凸台211对应的第二汇流片凸台410，第二汇流片400的第二汇流片主体部420通过焊接（激光焊或超声焊）与第二极耳312电连接，再通过焊接（激光焊或超声焊）将第二汇流片焊接凸台410与壳体底部焊接凸台211电连接。

在本实施例中，壳体200由铝合金或合金钢材料制成，壳体200的底部壁厚为0.3mm-1.0mm。

与上述实施例不同的是，壳体200的底部仅设置壳体外侧压痕212，通过计算，使最薄处预留合适的厚度为0.1mm-0.3mm，且壳体200的外侧预留有10mm-30mm宽度不做压痕，也即使壳体外侧压痕212不连贯，同样能达到安全爆破的目的，起到安全阀的作用，省略了单独的安全阀设置，节省了成本。

本实施例的具体装配过程与上述实施例相同，在此不做复述。

本实用新型提供的一种新型圆柱电池1，能够循环地进行充放电操作，以便于对新型圆柱电池1进行多次使用，并且本实用新型的新型圆柱电池1，通过结构的优化，取消第二盖板组件，减少第二极柱组件，将第二汇流片400直接连接到壳体200上，通过将壳体200与第一盖板10的连接方式由卷封来代替焊接的方式，来减轻电池的重量，提高电池的制造效率及提高电池的空间利用率，本实用新型还涉及包括新型圆柱电池1的电池模组，还包括汇流排，汇流排被焊接到第一盖板组件100的同侧，具体的，汇流排可被焊接到端子板21和壳体200上，汇流排的材质与端子板21的材质具有相同的基体金属，可以达到降低圆柱电池及电池模组的重量，提高圆柱电池及电池模组的体积及质量能量密度，提高电池的生产效率，同时也达到降低圆柱电池及电池模组成本的目的。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型圆柱电池，它包括第一盖板组件、壳体、位于壳体内部的电极组件、第二汇流片以及位于第一盖板组件中的第一汇流片，其特征在于：所述壳体具有单侧开孔，用以连通内部容纳空间，所述壳体的底部加工有起爆破作用的压痕，所述电极组件包括第一极耳和第二极耳，所述第一盖板组件包括第一盖板和第一极柱组件，所述第一盖板为圆形状并开设有电极引出孔，所述第一极柱组件包括上绝缘件、端子板、第一极柱、密封圈、下绝缘件和第一汇流片，所述上绝缘件、所述端子板、所述第一极柱、所述下绝缘件、所述密封圈位于壳体一侧且覆盖电极引出孔，所述上绝缘件、所述密封圈和所述下绝缘件起隔离绝缘第一极柱与壳体并起密封的作用，所述第一汇流片与第一极耳电连接，所述第一汇流片并与所述第一极柱电连接向外输出电流，所述第二汇流片与第二极耳电连接，所述第二汇流片与壳体底部通过电连接向外输出电流。

2.根据权利要求1所述的一种新型圆柱电池，其特征在于：所述第一盖板组件通过卷封工艺固定密封在壳体上，所述第一盖板上预做有第一盖板卷封部，所述壳体上预做有与第一盖板卷封部对应的壳体卷封部，壳体卷封部与第一盖板卷封部连接固定。

3.根据权利要求2所述的一种新型圆柱电池，其特征在于：所述壳体卷封部与第一盖板卷封部之间涂设有粘接胶。

4.根据权利要求1所述的一种新型圆柱电池，其特征在于：所述壳体的材质为合金钢或铝合金，所述壳体的底部壁厚为0.3mm-1.0mm。

5.根据权利要求1所述的一种新型圆柱电池，其特征在于：所述壳体的底部设置有壳体底部焊接凸台，所述第二汇流片设置有与壳体底部焊接凸台对应的第二汇流片凸台，第二汇流片凸台与壳体底部焊接凸台压实并焊接固定。

6.根据权利要求1所述的一种新型圆柱电池，其特征在于：所述壳体底部沿中心分别在正反面冲出一定深度，形成壳体内侧压痕和壳体外侧压痕，壳体底部最薄处的厚度为0.1mm0-0.3mm，所述壳体的外侧预留有10mm-30mm宽度不做压痕。

7.根据权利要求1所述的一种新型圆柱电池，其特征在于：所述壳体底部仅设置有壳体外侧压痕，所述壳体的外侧预留有10mm-30mm宽度不做压痕。

8.一种电池模组，包括汇流排和上述权利要求1至7任意一项所述的新型圆柱电池，其特征在于：所述汇流排被焊接到所述第一盖板组件的同侧。

Images