CN216389662U - 一种圆柱二次电池及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种圆柱二次电池，包括负极盖板组件、壳体、电极组件、正极盖板、负极汇流片和正极汇流片，负极盖板组件包括负极盖板、负极极柱组件、防爆阀、密封塞，负极极柱组件包括端子板、上绝缘件、负极极柱、下绝缘件和密封圈，负极盖板上设置有用于穿设负极极柱的负极极柱孔，负极极柱孔通过倒角设置有负极极柱孔C角，负极极柱由负极极柱主体部和负极极柱延伸部组成，负极极柱主体部通过倒角设置有负极极柱主体部C角，密封圈配合密封在负极极柱孔C角和负极极柱主体部C角之间；本实用新型还涉及一种包括上述圆柱二次电池的电池模组；本实用新型具有保证密封性，减少漏液、渗液的风险，提高安全性的优点。

Description

一种圆柱二次电池及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种圆柱二次电池及电池模组。

背景技术

圆柱二次电池中，电芯的密封是通过极柱和盖板的作用力压缩弹性单元（密封圈），把弹性单元压缩一定的百分比（压缩率），利用弹性单元的反弹性，使弹性单元与极柱和盖板的安装界面充分接触，以达到密封的目的，但目前市场上，圆柱二次电池漏液、渗液的情况时有发生，对圆柱二次电池及电池模组产生严重的安全隐患；因此，亟需提供一种改进的圆柱二次电池及电池模组，将密封结构进行优化，保证圆柱二次电池的密封性，减少漏液、渗液的风险，从而提高圆柱二次电池及电池模组的安全性。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，而提供一种圆柱二次电池及电池模组，能够保证圆柱二次电池的密封性，减少漏液、渗液的风险，提高圆柱二次电池及电池模组的安全性。

本实用新型的目的是这样实现的：一种圆柱二次电池，它包括负极盖板组件、壳体、电极组件、正极盖板、负极汇流片和正极汇流片，所述正极盖板的底部设置有正极盖板凸台，所述负极盖板组件包括负极盖板、负极极柱组件、防爆阀和密封塞，所述负极极柱组件包括端子板、上绝缘件、负极极柱、下绝缘件和密封圈，所述负极盖板上设置有用于穿设负极极柱的负极极柱孔，所述负极极柱孔通过倒角设置有负极极柱孔C角，所述负极极柱由负极极柱主体部和负极极柱延伸部组成，所述负极极柱主体部通过倒角设置有负极极柱主体部C角，所述密封圈配合密封在所述负极极柱孔C角和所述负极极柱主体部C角之间，所述端子板覆盖在所述负极极柱孔上，所述端子板与所述负极盖板之间通过上绝缘件密封绝缘，所述负极极柱与所述负极盖板通过下绝缘件密封绝缘。

所述负极盖板开设有用于连接防爆阀的防爆阀孔、注液孔和定位孔，所述上绝缘件开设有定位凸台，定位凸台与定位孔配合装配。

所述上绝缘件开设有用于排气槽，排气槽从底部贯穿至顶部。

所述下绝缘件开设有下绝缘件定位柱，所述负极汇流片开设有负极汇流片定位槽，下绝缘件定位柱与负极汇流片定位槽配合装配。

所述下绝缘件中开设有密封圈槽，用于容纳密封圈防止过度压缩。

所述壳体的形状为圆柱形，所述壳体的内部容纳有电极组件，所述负极盖板组件和所述正极盖板分别连接在所述壳体的上下两侧。

所述壳体具有双向开口，所述负极盖板组件和所述正极盖板分别焊接密封在所述壳体的两侧开口处，所述壳体的材质为铝合金。

所述负极汇流片与电极组件的负极极耳和负极极柱组件电连接，所述正极汇流片与电极组件的正极极耳和正极盖板凸台电连接。

所述密封圈的结构为台阶形结构或O型结构。

一种电池模组，它包括汇流排和上述圆柱二次电池，汇流排焊接在圆柱二次电池的端子板和正极盖板凸台上。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种圆柱二次电池及电池模组，通过密封结构的优化，将负极盖板的负极极柱孔倒C角，负极极柱倒C角，密封圈配合密封在负极极柱孔C角和负极极柱主体部C角之间，使极柱和盖板之间的密封机构具备多重压缩密封，从而保证圆柱二次电池的密封性，减少漏液、渗液的风险，从而大大提高了圆柱二次电池及电池模组的安全性。

附图说明

图1是本实用新型一种圆柱二次电池的分解结构示意图；

图2 是图1的圆柱二次电池的盖帽组件的分解结构示意图；

图3是图1的圆柱二次电池的俯视结构示意图；

图4是图3的圆柱二次电池沿A-A剖切线剖切后的剖面结构示意图；

图5是图4的圆柱二次电池的A部分的局部结构放大图；

图6是实施例2的圆柱二次电池的盖帽组件的分解结构示意图；

图7是实施例2的圆柱二次电池的俯视结构示意图；

图8是图7的圆柱二次电池沿A-A剖切线剖切后的剖面结构示意图；

图9是图8的圆柱二次电池的A部分的局部结构放大图；

图10是圆柱二次电池的负极盖板的负极盖板下表面结构示意图；

图11是圆柱二次电池的负极盖板的结构示意图；

图12是实施例1的密封圈的结构示意图；

图13是圆柱二次电池的的负极极柱结构示意图；

图14是圆柱二次电池的下绝缘件的上表面结构示意图；

图15是圆柱二次电池的下绝缘件的下表面结构示意图；

图16是圆柱二次电池的负极汇流片结构示意图；

图17是圆柱二次电池的上绝缘件的下表面结构示意图；

图18是圆柱二次电池的下绝缘件的上表面结构示意图；

图19是圆柱二次电池的极柱与电极组件中的连接结构示意图。

图中 1、圆柱二次电池 100、负极盖板组件 200、壳体 300、电极组件 310、负极极耳 311、正极极耳 400、正极盖板 410、正极盖板凸台 500、负极汇流片 510、负极汇流片定位槽 600、正极汇流片 10、负极盖板 11、负极极柱孔 111、负极极柱孔C角 12、防爆阀孔13、定位孔 14、注液孔 15、负极盖板下表面 20、负极极柱组件 21、端子板 22、上绝缘件221、定位凸台 222、排气槽 23、负极极柱 231、负极极柱主体部 2311、负极极柱主体部C角232、负极极柱延伸部 24、下绝缘件 241、密封圈槽 242、下绝缘件定位柱 25、密封圈 251、台阶形密封圈主体部 252、台阶形密封圈延伸部 30、防爆阀 40、密封塞。

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，一种圆柱二次电池1，它包括负极盖板组件100、壳体200、电极组件300、正极盖板400、负极汇流片500和正极汇流片600。

本实施例中，壳体200由铝合金材料制成，壳体200为圆柱形，并且具有双向开口，以通过开口连通其内部容纳的电极组件300；其中，电极组件300是由正极极片、负极极片以及隔膜一同卷绕而形成，其中，隔膜式是介于正极极片和负极极片之间的一层膜状绝缘体；另外，正极片活性物质可被涂覆在正极片的涂覆区上，负极片活性物质可被涂覆到负极片的涂覆区上；有正极片的涂覆区延伸出的部分则作为正极极耳311，由负极片的涂覆区延伸出的部分则作为负极极耳310。

如图1、图4和图19所示，负极盖板组件100及正极盖板400分别密封壳体的两侧开口处，具体可为焊接方式密封，正极盖板400的底部设置有正极盖板凸台410，负极汇流片500和正极汇流片600分别与电极组件300的负极极耳310和正极极耳311电连接，然后负极汇流片500和正极汇流片600再分别连接在负极极柱组件20和正极盖板凸台410内侧面电连接。

如图2至图4所示，负极盖板组件100用于密封壳体200，以将电极组件300密封于壳体200内，具体包括负极盖板10、负极极柱组件20、防爆阀30和密封塞40；其中，负极盖板10为圆形薄板状，且外形尺寸与壳体200开口相匹配，以便能够连接在壳体200的开口处，负极盖板10由铝合金材料制成。

如图10所示，从负极盖板下表面15来看，负极盖板10上设置有用于穿设负极极柱23的负极极柱孔11，负极极柱孔11通过倒角设置有负极极柱孔C角111。

如图2至图5所示，所述负极极柱组件20包括端子板21、上绝缘件22、负极极柱23、下绝缘件24和密封圈25，本实施例中，密封圈25的结构为台阶形结构，具体如图12所示，密封圈25由台阶形密封圈主体部251和台阶形密封圈延伸部252组成；

如图13所示，所述负极极柱23由负极极柱主体部231和负极极柱延伸部232组成，所述负极极柱主体部231通过倒角设置有负极极柱主体部C角2311；如图5所示，所述密封圈25配合密封在所述负极极柱孔C角111和所述负极极柱主体部C角之间，使负极盖板10和负极极柱23之间密封效果更好。

如图2至图5所示，所述端子板21覆盖在所述负极极柱孔11上，所述端子板21与所述负极盖板10之间通过上绝缘件22密封绝缘，所述负极极柱23与所述负极盖板10通过下绝缘件24密封绝缘；具体的，端子板21为方形形状，中心开孔，材质为铝合金，并通过压铆及焊接与负极极柱23电连接，上绝缘件22位于端子板21和负极盖板10之间并延伸至负极极柱孔11，起绝缘作用，下绝缘件24位于负极盖板10下端面，起绝缘作用。

如图2、图4、图5、图12和图14所示，为防止台阶形的密封圈25被过渡压缩，使其保持合理的压缩比，在下绝缘件24上开设有密封圈槽241，不仅可以容纳密封圈25，而且通过密封圈槽241深度的设计，可以控制台阶形的密封圈25一直保持合理的压缩比，从而保证密封的有效性。

本申请还提供了一种电池模组，它包括汇流排和上述实施例所述的圆柱二次电池1，汇流排焊接在圆柱二次电池的端子板21和正极盖板凸台410上，汇流排的材质与端子板21的材质具有相同的基体金属。

本实用新型中，负极极柱孔11的密封方式是通过负极极柱23和负极盖板10的作用力压缩弹性单元（密封圈25），把弹性单元压缩一定的百分比（一般为30%~60%），利用弹性单元的反弹性，使弹性单元与负极极柱23和负极盖板10安装界面充分接触，以达到密封的目的；特别在本实施例中，通过将负极盖板10的负极极柱孔11倒C角，负极极柱23倒C角，并且将弹性单元设置为台阶形结构的密封圈25，通过多重压缩密封而达到减少密封失效的目的；具体如图5所示，通过负极极柱主体部C角2311和负极极柱孔C角111压缩台阶形密封圈主体部251，再通过负极极柱延伸部232和负极盖板下表面15压缩台阶形密封圈延伸部252，从而达到多重压缩密封，减小密封失效的目的；本实用新型提供的一种圆柱二次电池及电池模组，具有保证密封性，减少漏液、渗液的风险，提高安全性的优点。

实施例2

如图1和图8所示，一种圆柱二次电池1，它包括负极盖板组件100、壳体200、电极组件300、正极盖板400、负极汇流片500和正极汇流片600，壳体200为圆柱形，壳体的内部容纳有电极组件300，负极盖板组件100及正极盖板400分别密封壳体200的上下两侧，正极盖板400的底部设置有正极盖板凸台410。

如图6至图8所示，负极盖板组件100用于密封壳体200，以将电极组件300密封于壳体200内，具体包括负极盖板10、负极极柱组件20、防爆阀30和密封塞40。

如图10所示，从负极盖板下表面15来看，负极盖板10上设置有用于穿设负极极柱23的负极极柱孔11，负极极柱孔11通过倒角设置有负极极柱孔C角111；如图11所示，负极盖板10还开设有用于连接防爆阀30的防爆阀孔12、注液孔14和定位孔13。

防爆阀孔12按照预定尺寸形成在负极盖板10上，当由于过度充电、过度放电或电池过热而产生气体使圆柱二次电池1的内部压力过大时，防爆阀30被破坏，使得形成在圆柱二次电池1内部的气体通过防爆阀30的通孔排放到外部，由此能够防止圆柱二次电池1发生爆炸；注液孔14，能够注液孔14向壳体200的容纳空间中注入电解液。

如图6至图9所示，所述负极极柱组件20包括端子板21、上绝缘件22、负极极柱23、下绝缘件24和密封圈25，本实施例中，密封圈25的结构为O型结构。

如图13所示，所述负极极柱23由负极极柱主体部231和负极极柱延伸部232组成，所述负极极柱主体部231通过倒角设置有负极极柱主体部C角2311；如图9所示，所述密封圈25配合密封在所述负极极柱孔C角111和所述负极极柱主体部C角之间，使负极盖板10和负极极柱23之间密封效果更好。

如图6至图9所示，所述端子板21覆盖在所述负极极柱孔11上，所述端子板21与所述负极盖板10之间通过上绝缘件22密封绝缘，所述负极极柱23与所述负极盖板10通过下绝缘件24密封绝缘。

如图6、图11和图17所示，上绝缘件22中开设有定位凸台221，通过负极盖板10上开设的定位孔13和定位凸台221的装配定位，从而达到快速安装和防止负极极柱组件20转动的目的。

如图6至图9以及图17和图18所示，通过在上绝缘件22上开设排气槽222，该排气槽222从底部贯穿到顶部，从而防止由于漏装密封圈25而造成的假密封。

如图6、图15和图16所示，在组装负极极柱组件20过程中，为快速安装和防止负极汇流片500装反或错位，分别在下绝缘件24和负极汇流片500上开设下绝缘件定位柱242和负极汇流片定位槽510，通过安装定位，从而达到快速安装和防止装反或错位。

如图6至图9以及图14所示，为防止O型的密封圈25被过渡压缩，使其保持合理的压缩比，在下绝缘件24上开设有密封圈槽241，不仅可以容纳密封圈25，而且通过密封圈槽241深度的设计，可以控制O型的密封圈25一直保持合理的压缩比，从而保证密封的有效性。

本申请还提供了一种电池模组，它包括汇流排和上述实施例所述的圆柱二次电池1，汇流排焊接在圆柱二次电池的端子板21和正极盖板凸台410上，汇流排的材质与端子板21的材质具有相同的基体金属。

本实用新型中，负极极柱孔11的密封方式是通过负极极柱23和负极盖板10的作用力压缩弹性单元（密封圈25），把弹性单元压缩一定的百分比（一般为30%~60%），利用弹性单元的反弹性，使弹性单元与负极极柱23和负极盖板10安装界面充分接触，以达到密封的目的；特别在本实施例中，通过将负极盖板10的负极极柱孔11倒C角，负极极柱23倒C角，并且将弹性单元设置为O型结构的密封圈25，通过多重压缩密封而达到减少密封失效的目的；本实用新型提供的一种圆柱二次电池及电池模组，具有保证密封性，减少漏液、渗液的风险，提高安全性的优点。

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 (10)

1.一种圆柱二次电池，它包括负极盖板组件、壳体、电极组件、正极盖板、负极汇流片和正极汇流片，其特征在于：所述正极盖板的底部设置有正极盖板凸台，所述负极盖板组件包括负极盖板、负极极柱组件、防爆阀和密封塞，所述负极极柱组件包括端子板、上绝缘件、负极极柱、下绝缘件和密封圈，所述负极盖板上设置有用于穿设负极极柱的负极极柱孔，所述负极极柱孔通过倒角设置有负极极柱孔C角，所述负极极柱由负极极柱主体部和负极极柱延伸部组成，所述负极极柱主体部通过倒角设置有负极极柱主体部C角，所述密封圈配合密封在所述负极极柱孔C角和所述负极极柱主体部C角之间，所述端子板覆盖在所述负极极柱孔上，所述端子板与所述负极盖板之间通过上绝缘件密封绝缘，所述负极极柱与所述负极盖板通过下绝缘件密封绝缘。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱二次电池，其特征在于：所述负极盖板开设有用于连接防爆阀的防爆阀孔、注液孔和定位孔，所述上绝缘件开设有定位凸台，定位凸台与定位孔配合装配。

3.根据权利要求1所述的一种圆柱二次电池，其特征在于：所述上绝缘件开设有用于排气槽，排气槽从底部贯穿至顶部。

4.根据权利要求1所述的一种圆柱二次电池，其特征在于：所述下绝缘件开设有下绝缘件定位柱，所述负极汇流片开设有负极汇流片定位槽，下绝缘件定位柱与负极汇流片定位槽配合装配。

5.根据权利要求1所述的一种圆柱二次电池，其特征在于：所述下绝缘件中开设有密封圈槽，用于容纳密封圈防止过度压缩。

6.根据权利要求1所述的一种圆柱二次电池，其特征在于：所述壳体的形状为圆柱形，所述壳体的内部容纳有电极组件，所述负极盖板组件和所述正极盖板分别连接在所述壳体的上下两侧。

7.根据权利要求6所述的一种圆柱二次电池，其特征在于：所述壳体具有双向开口，所述负极盖板组件和所述正极盖板分别焊接密封在所述壳体的两侧开口处，所述壳体的材质为铝合金。

8.根据权利要求1所述的一种圆柱二次电池，其特征在于：所述负极汇流片与电极组件的负极极耳和负极极柱组件电连接，所述正极汇流片与电极组件的正极极耳和正极盖板凸台电连接。

9.根据权利要求1所述的一种圆柱二次电池，其特征在于：所述密封圈的结构为台阶形结构或O型结构。

10.一种电池模组，它包括汇流排和圆柱二次电池，其特征在于：所述圆柱二次电池为权利要求1-9中任一项所述的一种圆柱二次电池，汇流排焊接在圆柱二次电池的端子板和正极盖板凸台上。

Images