CN216563456U - 壳体和圆柱电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种壳体，该壳体用于安装圆柱电芯，包括顶盖、侧壁、极柱、绝缘套管和集流片。侧壁为圆柱管，顶盖和底盖连接于侧壁的两端，顶盖上还设有通孔。极柱安装于顶盖的通孔内，绝缘套管紧密套设于极柱外且密封地安装与通孔内。极柱底部设有朝向壳体内开口的安装槽用于连接集流片，集流片包括集流片本地和连接件，连接件连接于集流片上朝向所述顶盖的一侧，连接件可拆卸安装于安装槽内。连接件一方面可以将集流片本体连接于极柱，另一方面由于极柱的底部几乎和顶盖的底部平级，安装槽从底部向上凹陷，连接件安装与安装槽后，集流片本体和顶盖十分靠近，可以节省电池的空间，提高电池的能量密度。

Description

壳体和圆柱电池

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体涉及一种壳体和圆柱电池。

背景技术

随着科学技术的不断发展进步，锂电池技术的研究日趋成熟，伴随着国家对新能源的提倡，锂电池被广泛应用于电动汽车、混合动力汽车等新能源设备领域。

圆柱电池包括壳体、圆柱电芯、极柱和集流片，壳体包括顶盖、底盖和侧壁，顶盖通过集流片连接圆柱电芯的正极，底盖通过集流片连接圆柱电芯的负极。顶盖中间设有通孔，极柱安装于通孔内并连接于集流片。现有技术中，极柱需先从顶盖的外侧安装于顶盖的通孔内再连接于集流片，即，再连接于侧壁内的圆柱电芯的一端的集流片，由于顶盖的遮挡，极柱就不能直接与集流片焊接，一般采用从圆柱电芯的中间穿过圆柱电芯将集流片和极柱点焊，或者通过转接片将集流片与极柱连接，但是点焊的牢度不可靠，而转接片一般为Z型，一端焊接与集流片，另一端连接极柱，占用大量的空间，降低电池的能量密度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种壳体和圆柱电池，以解决上述现有技术中存在的问题。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种壳体，该壳体用于安装圆柱电芯，包括顶盖、侧壁、极柱、绝缘套管和集流片。侧壁为圆柱管，顶盖和底盖连接于侧壁的两端，顶盖上还设有通孔。极柱安装于顶盖的通孔内，绝缘套管紧密套设于极柱外且密封地安装与通孔内。极柱底部设有朝向壳体内开口的安装槽用于连接集流片，集流片包括集流片本地和连接件，连接件连接于集流片上朝向所述顶盖的一侧，连接件可拆卸安装于安装槽内。连接件一方面可以将集流片本体连接于极柱，另一方面由于极柱的底部几乎和顶盖的底部平级，安装槽从底部向上凹陷，连接件安装与安装槽后，集流片本体和顶盖十分靠近，可以节省电池的空间，提高电池的能量密度。

在一个实施例中，所述连接件为连接柱，所述连接柱外周设有外螺纹，所述安装槽为安装孔，且所述安装孔的内周壁设有内螺纹，从而所述极柱可旋转拧至所述连接柱外。

在一个实施例中，所述极柱的底部向下延伸不超出所述顶盖下方的距离小于10mm。

在一个实施例中，所述绝缘套管的顶部和底部设有周向延伸的两个第一凸缘，两个所述第一凸缘分别贴合所述顶盖的顶面和底面。

在一个实施例中，所述绝缘套管的底部的所述第一凸缘的直径大于顶部的所述第一凸缘的直径。

在一个实施例中，所述极柱上设有周向延伸且彼此间隔开的两个第二凸缘，两个所述第二凸缘分别贴合所述绝缘套管的顶部和底部的两个所述第一凸缘，且所述第二凸缘的直径小于所述第一凸缘。

在一个实施例中，所述绝缘套管的材质为氟橡胶。

在一个实施例中，所述极柱的材质为铜或铝。

本实用新型还涉及一种圆柱电池，所述圆柱电池包括圆柱电芯和上述的壳体。

所述圆柱电芯安装于所述壳体内，所述圆柱电芯的一端输出极位于靠近所述顶盖的一端且与所述集流片的底部电连接。

在一个实施例中，所述圆柱电芯的正输出极位于靠近所述顶盖的一端且与所述集流片连接。

本实用新型的通过改变集流片的和极柱的结构，减少了圆柱电池的内部空间，提高圆柱电池的能量密度，且安装方便，集流片和极柱连接牢度高，能够延长电池的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的圆柱电池示意图。

图2是本实用新型的一个实施例的壳体示意图。

附图标记：100、壳体；1、顶盖；2、侧壁；3、极柱；31、第二凸缘；32、安装槽；4、绝缘套管；41、第一凸缘；5、集流片；51、集流片本体；52、连接件；200、圆柱电池；201、圆柱电芯。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

在以下描述中，为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

本实用新型涉及一种壳体100，该壳体100用于安装圆柱电芯201，包括顶盖1、侧壁2、极柱3、绝缘套管4和集流片5。侧壁2为圆柱管，顶盖1和底盖连接于侧壁2的两端，顶盖1上还设有通孔，通孔一般为圆形且位于顶盖1的中心用于安装极柱3。极柱3安装于顶盖1的通孔内且底部设有安装槽32用于连接集流片5，极柱3与通孔的侧壁2不接触，一般通过绝缘套管4隔开。具体地，绝缘套管4密封地设置在极柱3与通孔之间的间隙内，绝缘套管4可以防止极柱3接触顶盖1而造成短路，而且绝缘套管4具有弹性，极柱3和通孔侧壁2压紧绝缘套管4可以防止壳体100内的电解液泄漏，即绝缘套管4可以起到密封作用。集流片5包括集流片本体51和连接件52，连接件52连接于集流片5上朝向顶盖1的一侧，连接件52可拆卸安装于安装槽32内。连接件52一方面可以将集流片本体51连接于极柱3，另一方面由于极柱3的底部几乎和顶盖1的底部平齐，安装槽32从底部向上凹陷，连接件52安装与安装槽32内后，集流片本体51与顶盖1十分靠近，可以节省电池的空间，提高电池的能量密度。

绝缘套管4具有穿孔，且绝缘套管4的穿孔略微小于极柱3的直径，由于绝缘套管4具有弹性，绝缘套管4可十分紧密地套设于极柱3外以防止电解液从极柱3和绝缘套管4连接处泄露。绝缘套管4贴合通孔侧壁2，通过极柱3和通孔侧壁2对绝缘套管4的挤压，使得通孔侧壁2和绝缘套管4之间形成密封性连接。绝缘套管4的顶部和底部设有两个径向向外延伸的第一凸缘41，两个第一凸缘41分别贴合顶盖1的顶部和底部，两个第一凸缘41可以使得绝缘套管4跨过通孔侧壁2卡住顶盖1，而且两个第一凸缘41都具有弹性，被极柱3的第二凸缘31压紧后会和底盖形成紧密接触，防止电解液的泄漏，另外两个第一凸缘41还可以防止极柱3接触顶盖1造成短路，下文会详述。

进一步地，绝缘套管4底部的第一凸缘41的直径大于顶部的第一凸缘41，绝缘套管4底部位于壳体100内部，底部的第一凸缘41直径增大可以防止绝缘套管4脱离顶盖1。可以理解地，为了防止顶盖1接触集流片本体51，还可以使得底部的第一凸缘41增大至和顶盖1一样的直径。绝缘套管4采用绝缘且具有一定弹性的材质，比如硅胶和氟橡胶。

连接件52为圆柱形的连接柱且外周设有外螺纹，安装槽32为安装孔，安装孔具有一定的深度且内周壁设有内螺纹，如图2所示，极柱可旋转拧至连接柱外。连接柱和集流片本体51一体成型并可导电，连接柱可旋转拧入安装孔内使得集流片本体51连接于极柱3，圆柱电芯的正输出极可以通过集流片5的连接柱输出至极柱3。连接柱的外周匹配安装孔的内壁，且连接柱的长度小于或等于安装孔的深度，连接柱可以完整地拧入安装孔内以减集流片本体51和顶盖1之间的距离，提高电池的能量密度。可以理解地，连接件52还可以通过其他方式安装与安装槽32内，并不限于图2的实施方式，比如还可以将安装槽32内设置卡扣或者通过增大摩擦连接等。还应理解，连接件52也并不限于图2实施例中所示连接柱的方式，而是也可做成其他形式，如能够放入安装槽32内的弹性金属折片，只要能够实现极柱与集流片本体51之间的电连接即可。

为了控制电池的能量密度，极柱3的底部超出顶盖1的下端的距离小于10mm，优选地，极柱3的底部超出顶盖1的下端的距离控制在1mm以内。可以理解地，应尽量减少极柱3的底部超出顶盖1下端的距离以减少集流片5和顶盖1之间的间隙以提高电池的能量密度，在图2所示的实施例中，极柱3的底部抵靠绝缘套管4的凸缘，即极柱3的底部几乎和顶盖1下端平齐，集流片本体51和顶盖1十分靠近，减少了现有技术中转接片占有的空间。

进一步地，极柱3上还设有两个第二凸缘31，两个第二凸缘31分别贴合所述绝缘套管4的顶部和底部的两个第一凸缘41，两个第二凸缘31相当于限位件使极柱3和顶盖1固定连接。第二凸缘31的直径小于绝缘片的第一凸缘41，第二凸缘31覆盖于第一凸缘41上并不会接触顶盖1，第二凸缘31的直径小于第一凸缘41的直径，第二凸缘31和顶盖1被第一凸缘41隔离，防止第二凸缘31接触顶盖1而造成短路。

极柱3可导电，圆柱电芯的正极通过极柱3输出，极柱3的材质为铜或铝。

本实用新型还涉及一种圆柱电池200，该圆柱电池200包括圆柱电芯201和上述的壳体100。圆柱电芯201安装于壳体100内，圆柱电芯201的一端输出极位于靠近顶盖1的一端且与正极的集流片5连接，另一端靠近底盖与负极的集流片5连接。在图1所示的实施例中，圆柱电芯201的正输出极位于靠近顶盖1的一端且与集流片本体51连接，集流片5的连接件52连接于极柱3，电流通过极柱3输出。在其他实施例中，极柱3也可设置于底盖上，并连接于圆柱电芯201的负极。

本实用新型的通过改变集流片5的和极柱3的结构，减少了圆柱电池200的内部空间，提高圆柱电池200的能量密度，且安装方便，集流片5和极柱3连接牢度高，能够延长电池的使用寿命。

以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种壳体，所述壳体用于安装圆柱电芯，其特征在于，包括：

顶盖，所述顶盖设有通孔；

极柱，所述极柱安装于所述通孔内且底部设有安装槽；

绝缘套管，所述绝缘套管密封地设置在所述极柱与所述通孔之间；

集流片，所述集流片包括集流片本体和连接件，所述连接件连接于所述集流片本体朝向所述顶盖的一侧，所述连接件可拆卸安装于所述安装槽内。

2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述连接件为连接柱，所述连接柱外周设有外螺纹，所述安装槽为安装孔，且所述安装孔的内周壁设有内螺纹，从而所述极柱可旋转拧至所述连接柱外。

3.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述极柱的底部向下延伸不超出所述顶盖下方的距离小于10mm。

4.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述绝缘套管的顶部和底部设有周向延伸的两个第一凸缘，两个所述第一凸缘分别贴合所述顶盖的顶面和底面。

5.根据权利要求4所述的壳体，其特征在于，所述绝缘套管的底部的所述第一凸缘的直径大于顶部的所述第一凸缘的直径。

6.根据权利要求4所述的壳体，其特征在于，所述极柱上设有周向延伸且彼此间隔开的两个第二凸缘，两个所述第二凸缘分别贴合所述绝缘套管的顶部和底部的两个所述第一凸缘，且所述第二凸缘的直径小于所述第一凸缘。

7.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述绝缘套管的材质为氟橡胶。

8.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述极柱的材质为铜或铝。

9.一种圆柱电池，其特征在于，所述圆柱电池包括：

权利要求1所述的壳体；

圆柱电芯，所述圆柱电芯安装于所述壳体内，所述圆柱电芯的一端输出极位于靠近所述顶盖的一端且与所述集流片的底部电连接。

10.根据权利要求9所述的圆柱电池，其特征在于，所述圆柱电芯的正输出极位于靠近所述顶盖的一端且与所述集流片连接。

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