CN216793835U - 壳体、圆柱电池和圆柱电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种壳体，该壳体用于安装壳体、圆柱电池和圆柱电池系统，壳体包括端盖、铆钉和连接件。端盖上设有穿孔用于安装铆钉。铆钉用作圆柱电芯的正极输出端且包括铆钉头和铆钉轴，铆钉头连接于铆钉轴的一端且位于壳体的外部，铆钉轴沿穿孔延伸至壳体内且连接于圆柱电芯的正极。连接件为环状且和壳体的材质一致，连接件环套于铆钉轴上且位于端盖和铆钉头之间。铆钉头的外径尺寸大于连接件的内径尺寸且小于连接件的外径尺寸。由于连接件和壳体材质一致，可以使用和壳体或连接件一致的巴片将连接件和圆柱电芯的负极连接，不必采用复合型巴片或镍材质的巴片，降低了圆柱电池系统的成本，提高了可靠性。

Description

壳体、圆柱电池和圆柱电池系统

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、圆柱电池和圆柱电池系统。

背景技术

圆柱电池包括壳体和圆柱电芯，圆柱电芯安装于壳体内。圆柱电芯具有正极和负极，正极和负极分别通过壳体的端盖和顶盖输出。一般正极采用极柱或铆钉穿过端盖输出，负极连接于壳体。圆柱电池的壳体一般由钢材制成，而铆钉或极柱一般采用铝制成，当两个电池的正负极串联时，需要使用巴片将两个圆柱电池的正极和负极连接。巴片连接于圆柱电池的正极和负极，即要求巴片既能焊接于钢材的壳体，又焊接于铝材的铆钉或极柱，目前满足这种要求的巴片只有复合型巴片和由镍材制成的巴片，这两种巴片的价格都比较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种壳体，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，包括端盖、铆钉和连接件。圆柱电芯的正极靠近端盖。端盖上设有穿孔用于安装铆钉。铆钉用作圆柱电芯的正极输出端且包括铆钉头和铆钉轴，铆钉头连接于铆钉轴的一端且位于壳体的外部，铆钉轴沿穿孔延伸至壳体内且连接于圆柱电芯的正极。连接件为环状且和壳体的材质一致，连接件环套于铆钉轴上且位于端盖和铆钉头之间。铆钉头的外径尺寸大于连接件的内径尺寸且小于连接件的外径尺寸。连接件和铆钉头接触可以作为正极的输出端。连接件和壳体的材质一致，而圆柱电池的壳体为金属且连接于圆柱电芯的负极，因此连接件可以通过和壳体材质一致的巴片焊接于圆柱电芯的负极。本发明的连接片一方面通过接触连接于圆柱电池的正极，另一方面由于连接件和壳体材质一致，因此可以使用和壳体或连接件材质一致的巴片将连接件和圆柱电芯的负极连接，不必采用复合型巴片或镍材质的巴片，可以采用价格更低的巴片。

在一个实施例中，所述连接件包括：

第一连接环，所述第一连接环套设于所述铆钉轴上且位于所述铆钉头和所述端盖之间，所述第一连接环的外径大于所述铆钉头的外径。

第二连接环，所述第二连接环连接于所述第一连接环的外周且所述第二连接环环套于所述铆钉头外周。

在一个实施例中，所述第二连接环的底面和所述铆钉头的底面平齐。

在一个实施例中，所述第二连接环的底面延伸出所述铆钉头的底面。

在一个实施例中，所述壳体还包括绝缘环，所述绝缘环包括：

绝缘环本体，所述绝缘环本体位于所述连接件和所述端盖之间，且所述绝缘环本体的外径大于所述连接件的外径；

绝缘管，所述绝缘管连接于所述绝缘环本体且环套于所述铆钉轴上，所述绝缘管位于所述穿孔内。

在一个实施例中，所述绝缘环本体远离所述端盖的一侧设有凹陷部；所述连接件安装于所述凹陷部。

在一个实施例中，所述端盖上设有沿其底部向内凹陷的安装槽，所述穿孔位于所述安装槽内，所述绝缘环本体的一部分位于所述安装槽内，另一部分延伸出所述安装槽外周并沿所述端盖的底部延伸。

在一个实施例中，所述铆钉还包括止挡件，所述止挡件连接于所述铆钉轴且位于所述壳体内部，所述止挡件的外径尺寸大于所述穿孔的直径尺寸。

在一个实施例中，所述壳体和所述连接件的材质为钢材。

本发明涉及一种圆柱电池，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，且所述圆柱电芯的正极靠近所述端盖且连接于所述铆钉轴。

本发明还涉及一种圆柱电池系统，包括：

多个的圆柱电池，以及

巴片，所述巴片一端连接多个所述圆柱电池中的一个所述圆柱电池，另一端连接相邻所述圆柱电池，且所述巴片的材质和所述圆柱电池的壳体材质一致。

本发明在端盖上设置了连接件，连接件一方面可以直接接触连接于圆柱电芯正极的铆钉，另一方面，连接件的材质和壳体的材质一致，均为钢材，连接件可以通过与壳体材质一致的巴片焊接于另外一个圆柱电池的负极，即另外一个圆柱电池的壳体，不需要采取复合型巴片或者镍材的巴片可以采用价格更低的巴片。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的壳体示意图。

附图标记：100、壳体；1、端盖；11、安装槽；2、铆钉；21、铆钉头；22、铆钉轴；23、止挡件；3、连接件；31、第一连接环；32、第二连接环；4、绝缘环；41、绝缘环本体；42、绝缘管。

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。

本发明涉及一种壳体100，该壳体100用于安装圆柱电芯，包括端盖1、铆钉2和连接件3。圆柱电芯的正极靠近端盖1。端盖1上设有穿孔用于安装铆钉2。铆钉2用作圆柱电芯的正极输出端且包括铆钉头21和铆钉轴22，铆钉头21连接于铆钉轴22的一端且位于壳体100的外部，铆钉轴22经由穿孔延伸至壳体100内且连接于圆柱电芯的正极。连接件3为环状且和壳体100的材质一致，连接件3环套于铆钉轴22轴上且位于端盖1和铆钉头21之间。铆钉头21的外径尺寸大于连接件3的内径尺寸且小于连接件3的外径尺寸。连接件3和铆钉头21接触可以作为正极的输出端，而且连接件3和壳体100的材质一致，而圆柱电池的壳体100的材质为金属且连接于圆柱电芯的负极，连接件3可以通过和壳体100的材质一致的巴片焊接于另一圆柱电芯的负极。本发明的连接件一方面通过接触连接于圆柱电池的正极，由于连接件3和壳体100的材质一致，可以使用和壳体100或连接件3材质一致的巴片将连接件3和另一圆柱电芯的负极连接，不必采用复合型巴片或镍材质的巴片，可以采用价格更低的巴片。

连接件3的外周需大于铆钉头21的外周，即由部分连接件3伸出于铆钉头21的外部以方便和巴片焊接。连接件3可以为环状、椭圆形、块状或其他任意形状，只需保证一部分充分接触铆钉2，另一部分伸出于铆钉头21外且能够和巴片焊接即可，不限制连接件3的形状。连接件3和壳体100的材质一致，圆柱电池的壳体100的材质为钢，连接件3也由钢制成。

可选地，连接件3包括彼此连接的第一连接环31和第二连接环32。第一连接环31套设于铆钉轴22上且位于铆钉头21和端盖1之间，第一连接环31的外径大于铆钉头21的外径，第一连接环31套设于铆钉轴22上和正极连接。第二连接环32连接于第一连接环31且环套于铆钉头21外周，如图1所示，第二连接环32顶部连接于第一连接环31底部边缘处，第二连接环32环套于铆钉头21外周，可以用于焊接于巴片以连接圆柱电芯的负极。

第二连接环32套设于铆钉头21外周，其底面用于焊接巴片。可选地，第二连接环32的底面可以低于铆钉头21的底面，由于巴片一般为薄片状，因此巴片放置于铆钉头21上就无法接触到第二连接环32的底面。巴片的一端可以开设穿孔以使其能够穿过铆钉头21接触第二连接环32的底面。

可选地，第二连接环32的底面和铆钉头21的底面平齐。如图1所示，第二连接环32的底面和铆钉头21平齐，可以直接将巴片放置于铆钉头21和第二连接环32的底面，并将巴片沿第二连接环32的底面焊接即可。

可选地，第二连接环32的底面延伸超出铆钉头21的底面。铆钉头21位于第二连接环32的环内。巴片也可以直接放置于第二连接环32的底面与其焊接。

圆柱电池的整个壳体100包括端盖1都是钢材制成且和圆柱电芯的负极连接，而铆钉2和连接件3与正极连接，连接件3和铆钉2不能直接接触端盖1以防止发生短路。为了防止铆钉2接触端盖1，端盖1上一般设有绝缘环4。绝缘环4为绝缘材质且具有一定的弹性，一般为氟橡胶或硅胶，绝缘环4用于使铆钉轴22和第二连接环32与端盖1隔离，防止短路。具体地，绝缘环4包括绝缘环本体41和绝缘管42，绝缘环本体41位于连接件3和端盖1之间，且绝缘环本体41的外径大于连接件3的外径，绝缘环本体41用于隔离连接件3和端盖1，防止连接件3接触端盖1发生短路。绝缘管42连接于绝缘环本体41且环套于铆钉轴22上，绝缘管42位于穿孔内，绝缘管42用于隔离铆钉轴22和端盖1的穿孔内壁，防止接触，另一方面绝缘管42还可以起到密封作用防止电解液从穿孔内流出。

绝缘环本体41远离端盖1的一侧设有凹陷部。连接件3安装于凹陷部内，可以理解地，连接件3和铆钉头21可以均位于凹陷部内，连接件3的底面和绝缘环本体41的底面平齐或凸出于绝缘环本体41的底面即可。在图1所示的实施例中，连接件3的第一连接环31位于凹陷部内，第二连接环32凸出于凹陷部且位于绝缘环本体41的底面。凹陷部可以使第一连接环31和铆钉轴22接触更加稳定。

端盖1上设有沿其底部向内凹陷的安装槽11，穿孔位于安装槽11内。如图1所示，绝缘环本体41的一部分位于安装槽11内，另一部分延伸出安装槽11外周并沿端盖1的底部延伸。绝缘环本体41的一部分嵌入端盖1的安装槽11内，安装槽11内壁挤压位于安装槽11内的绝缘环本体41并使其挤压铆钉轴22，使得绝缘环本体41的密封性和稳定性更好。应理解，绝缘环本体41的外周也可以全部位于安装槽11内，只需要使绝缘环本体41的外周大于连接件3的外周以防止连接件3和端盖1接触。

铆钉2还包括止挡件23，止挡件23连接于铆钉轴22且位于壳体100内部，止挡件23的外径尺寸大于穿孔的直径尺寸以防止铆钉轴22脱离绝缘管42和穿孔。止挡件23一方面可以连接圆柱电芯的正极，另一方面防止铆钉轴22脱离端盖1。

本发明还涉及一种圆柱电池，圆柱电池包括圆柱电芯和上述的壳体100，圆柱电芯安装于壳体100内，圆柱电芯的正极靠近端盖1处且连接于铆钉轴22，具体连接于铆钉轴22上的止挡件23。圆柱电芯的负极靠近顶盖处且连接于顶盖。

本发明在端盖1上设置了连接件3，连接件3一方面可以直接接触连接于圆柱电芯正极的铆钉2，另一方面，连接件3的材质和壳体100的材质一致，均为钢材，连接件3可以通过与壳体100材质一致的巴片焊接于另外一个圆柱电池的负极，即另外一个圆柱电池的壳体100，不需要采取复合型巴片或者镍材的巴片，可以采用价格更低的巴片。

本发明还涉及一种圆柱电池系统，该圆柱电池系统包括多个圆柱电池和巴片。多个圆柱并排设置。巴片一端连接其中一个圆柱电池，另一端连接相邻的圆柱电池，且巴片的材质和圆柱电池的壳体100的材质一致。由于巴片的材质和圆柱电池的壳体100的主体一致，也和连接件3的材质一致，所以可以直接将巴片焊接与壳体100和连接件3上。

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：

端盖，所述端盖上设有穿孔；

铆钉，所述铆钉包括铆钉头、铆钉轴和内极柱，所述铆钉头连接于所述铆钉轴的一端且位于所述壳体的外部，所述内极柱连接于所述铆钉轴的一端且位于所述壳体的内部；

连接件，所述连接件和所述壳体的材质一致，所述连接件环套于所述铆钉轴上且位于所述端盖和所述铆钉头之间；

绝缘件，所述绝缘件环套于所述铆钉轴上且位于所述端盖和所述连接件之间；

密封件，所述密封件环套于所述铆钉轴上且位于所述端盖和所述内极柱之间；

所述铆钉头的外径尺寸大于所述连接件的内径尺寸，且小于所述连接件的外径尺寸。

2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述连接件包括：

第一连接环，所述第一连接环套设于所述铆钉轴上且位于所述铆钉头和所述端盖之间，所述第一连接环的外径大于所述铆钉头的外径；

第二连接环，所述第二连接环连接于所述第一连接环的外周且所述第二连接环环套于所述铆钉头外周。

3.根据权利要求2所述的壳体，其特征在于，所述第二连接环的底面延伸超出所述铆钉头的底面。

4.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述壳体还包括绝缘环，所述绝缘环包括：

绝缘环本体，所述绝缘环本体位于所述连接件和所述端盖之间，且所述绝缘环本体的外径大于所述连接件的外径；

绝缘管，所述绝缘管连接于所述绝缘环本体且环套于所述铆钉轴上，所述绝缘管位于所述穿孔内。

5.根据权利要求4所述的壳体，其特征在于，所述绝缘环本体远离所述端盖的一侧设有凹陷部；所述连接件安装于所述凹陷部。

6.根据权利要求4所述的壳体，其特征在于，所述端盖上设有沿其底部向内凹陷的安装槽，所述穿孔位于所述安装槽内，所述绝缘环本体的一部分位于所述安装槽内，另一部分延伸出所述安装槽外周并沿所述端盖的底部延伸。

7.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述铆钉还包括止挡件，所述止挡件连接于所述铆钉轴且位于所述壳体内部，所述止挡件的外径尺寸大于所述穿孔的直径尺寸。

8.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述壳体和所述连接件材质为钢材。

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，且所述圆柱电芯的正极靠近所述端盖且连接于所述铆钉轴。

10.一种圆柱电池系统，其特征在于，包括：

多个如权利要求9所述的圆柱电池；以及

巴片，所述巴片一端连接多个所述圆柱电池中的一个所述圆柱电池，另一端连接相邻所述圆柱电池，且所述巴片的材质和所述圆柱电池的壳体材质一致。

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