CN217485582U - 一种圆柱电池及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开了一种圆柱电池及电子设备。本实用新型提供的圆柱电池包括壳体、极柱和密封件，壳体包括圆柱形的侧壁和与侧壁连接的端壁，端壁上设置通孔；极柱包括限位部和连接部，连接部穿过通孔位于壳体内的一端设有铆接部，限位部位于壳体外；密封件围绕连接部设置，且密封件的至少一部分位于限位部与端壁之间。该圆柱电池通过将密封件设于连接部远离铆接部的一端，且密封件的至少一部分位于限位部和壳体的端壁之间，能够保证密封件有足够的压缩量，保证圆柱电池极柱连接部位的密封性，消除电解液漏液风险，提高电池安全性。

Description

一种圆柱电池及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种圆柱电池及电子设备。

背景技术

大圆柱电池凭借其高能量密度、高安全性及低成本优势，已经成为新能源动力汽车用动力电池的重要研究方向之一。比如，目前主要应用于动力电池的4680系列大圆柱电池，其具备突出的安全性和经济性，使用过程不变形，具备极致可靠的标准体系。目前，大圆柱电池主要包括外壳、电芯、盖板和极柱，其中，外壳的第一端呈开口状，其第二端的端面上设有通孔；电芯设置于外壳内，电芯的第一极耳朝向外壳的第一端，其第二极耳朝向外壳的第二端；负极盖板密封盖设于所述外壳的第一端；部分极柱伸入通孔与电芯的极耳电连接。

现有技术中，针对极柱与外壳连接部位的密封结构大多为：通过极柱与电池内部的绝缘件、极柱与电池外部的绝缘件之间的紧密接触实现密封。但是由于内外部的绝缘件一般为较硬的树脂材料，由于可压缩量小，其密封性能有限，在电池长期工作中有可能引发电池内部的电解液渗出的问题。

因此，亟待需要提供一种圆柱电池以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提供一种圆柱电池，密封效果好，消除电解液漏液风险，提高电池安全性。

本实用新型的第二个目的在于提供一种电子设备，通过应用上述圆柱电池，安全性高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，提供了一种圆柱电池，包括：

壳体，包括圆柱形的侧壁和与所述侧壁连接的端壁，所述端壁上设置通孔；

极柱，包括限位部和连接部，所述连接部穿过所述通孔且位于所述壳体内的一端设有铆接部，所述限位部位于所述壳体外；

密封件，围绕所述连接部设置，且所述密封件的至少一部分位于所述限位部与所述端壁之间。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述圆柱电池还包括内绝缘件，所述内绝缘件围绕所述连接部设置，所述内绝缘件的至少一部分位于所述铆接部与所述端壁之间。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述内绝缘件包括第一内绝缘部和第二内绝缘部，所述第一内绝缘部的至少一部分位于所述铆接部和所述端壁之间，所述第二内绝缘部至少部分地设置于所述通孔内。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述内绝缘件与所述端壁的面积比为0.7-1。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述密封件包括第一密封部和第二密封部，所述第一密封部位于所述限位部与所述端壁之间，所述第二密封部至少部分地设置于所述通孔内并与所述通孔的内壁抵靠。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述圆柱电池还包括外绝缘件，所述外绝缘件围绕所述密封件设置，且所述外绝缘件的至少一部分位于所述限位部与所述端壁之间。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述外绝缘件与所述密封件相邻的内环面上包括配合部。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述配合部包括斜角，所述斜角与所述限位部之间的夹角为30°-60°。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述配合部包括凹槽，所述密封件与所述外绝缘件相邻的外周面上包括与所述凹槽配合的凸起。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述外绝缘件包括第一外绝缘部和第二外绝缘部，所述第一外绝缘部位于所述限位部与所述端壁之间，所述第二外绝缘部包覆所述限位部的外周面。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述连接部的直径为D0，所述铆接部的直径为D1，且满足1.5D0＜D1＜3D0。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述壳体为钢壳；所述极柱为正极极柱。

第二方面，提供了一种电子设备，包括如上所述的圆柱电池。

有益效果：

本实用新型提供的圆柱电池，包括壳体、极柱和密封件，壳体包括圆柱形的侧壁和与侧壁连接的端壁，端壁上设置通孔；极柱包括限位部和连接部，连接部穿过通孔位于壳体内的一端设有铆接部，限位部位于壳体外；密封件围绕连接部设置，且密封件的至少一部分位于限位部与端壁之间。该圆柱电池通过将密封件设于连接部远离铆接部的一端，且密封件的至少一部分位于限位部和壳体的端壁之间，能够保证密封件有足够的压缩量，保证圆柱电池极柱连接部位的密封性，消除电解液漏液风险，提高电池安全性。

本实用新型提供的电子设备，通过应用上述圆柱电池，能量密度高，安全性好。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的圆柱电池的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的圆柱电池的剖视示意图；

图3是本实用新型实施例一提供的圆柱电池的爆炸示意图；

图4是本实用新型实施例二提供的圆柱电池的剖视示意图；

图5是本实用新型实施例二提供的圆柱电池的爆炸示意图。

图中：

100-壳体；101-通孔；

200-极柱；201-限位部；202-连接部；203-铆接部；

300-密封件；301-第一密封部；302-第二密封部；

400-内绝缘件；401-第一内绝缘部；402-第二内绝缘部；

500-外绝缘件；501-第一外绝缘部；502-第二外绝缘部；503-配合部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

图1示出了本实用新型实施例提供的圆柱电池的结构示意图。图2示出了本实用新型实施例提供的圆柱电池极柱端的剖视示意图。如图1-图2所示，本实施例提供的圆柱电池，包括壳体100、极柱200和密封件300。图1中的壳体100包括圆柱形的侧壁和与侧壁连接的端壁，端壁上设置通孔101(参见图3)。图2中极柱200包括限位部201、连接部202和铆接部203，连接部202穿过通孔101位于壳体100内的一端连接铆接部203，限位部201位于壳体100外。密封件300围绕连接部202设置，且密封件300的至少一部分位于限位部201与端壁之间，以保证对极柱200的装配位置进行密封，提高密封效果。该圆柱电池通过将密封件300设于连接部202远离铆接部203的一端，且密封件300的至少一部分位于限位部201和壳体100的端壁之间，能够保证密封件300的压缩量，保证圆柱电池极柱200连接部位的密封性，消除电解液漏液风险，提高电池安全性。

可选地，壳体100为钢壳；极柱200为正极极柱。圆柱电池还包括转接片和电芯(图中未示出)，电芯设于壳体100内，转接片设于电芯靠近极柱200的一端。

如图2所示，本实施例提供的圆柱电池还包括内绝缘件400，内绝缘件400围绕连接部202设置，内绝缘件400位于壳体100内，且内绝缘件400的至少一部分位于铆接部203与端壁之间。内绝缘件400用于保证铆接部203和壳体100的端壁之间的绝缘。本实施例提供的圆柱电池还包括外绝缘件500，外绝缘件500围绕密封件300设置，且外绝缘件500的至少一部分位于限位部201与端壁之间。该设计中外绝缘件500用于保证限位部201与壳体100的端壁之间的绝缘设置。该圆柱电池通过内绝缘件400和外绝缘件500的设置，保证极柱200与壳体100之间绝缘连接。

可选地，内绝缘件400与壳体100的端壁的面积比为0.7-1。该设计使得内绝缘件400还可以保证圆柱电池的转接片与壳体100的端壁之间的绝缘设置。示例性地，内绝缘件400与壳体100的端壁的面积比为0.7、0.8、0.9、1等0.7-1之间的任一数值，只要能够保证内绝缘件400能够保证转接片与壳体100的端壁之间的绝缘设置即可，在此不再一一举例说明。

图3示出了本实用新型实施例提供的圆柱电池极柱端的爆炸示意图。如图3所示，内绝缘件400包括第一内绝缘部401和第二内绝缘部402，第一内绝缘部401的至少一部分位于铆接部203和端壁之间，第二内绝缘部402至少部分地设置于通孔101内。该设计通过第一内绝缘部401保证铆接部203与端壁之间的绝缘设置，通过第二内绝缘部402保证连接部202与端壁上通孔101的内壁之间的绝缘设置。进一步地，当内绝缘件400包括第一内绝缘部401和第二内绝缘部402时，第一内绝缘部401与壳体100的端壁的面积比为0.7-1。示例性地，第一内绝缘部401与壳体100的端壁的面积比为0.7、0.8、0.9、1等0.7-1之间的任一数值，只要能够保证第一内绝缘部401能够保证转接片与壳体100的端壁之间的绝缘设置即可，在此不再一一举例说明。可选地，密封件300的材质为氟橡胶。示例性地，密封件300为平板状，围绕于连接部202的外周侧。

如图3所示，外绝缘件500包括第一外绝缘部501和第二外绝缘部502，第一外绝缘部501位于限位部201与端壁之间，第二外绝缘部502包覆限位部201的外周面。该设计通过第一外绝缘部501保证限位部201和壳体100的端壁绝缘设置，通过第二外绝缘部502包覆限位部201的外周面，避免因装配力挤压外绝缘件500使限位部201的外周面与壳体100的端壁直接接触。

可选地，连接部202的直径为D₀，铆接部203的直径为D₁，且满足1.1D₀＜D₁＜2D₀，该设计保证铆接强度，当D₁大于2D₀时，铆接部203在电池因内部产气膨胀变形时，产生的弯矩过大，会导致连接部202和铆接部203的交界处的主应力过大，引起极柱200拉断失效；当D₁在1.1D₀和2D₀的范围内，极柱200和端壁的固定比较牢靠；当D₁小于1.1D₀，即使在电池内压较大时，连接部202和铆接部203交界处的主应力也不会超出阈值，极柱200不会被拉断，但是极柱200和端壁的连接强度无法保证，会导致极柱200脱落的危险。示例性地，铆接部203的直径为D₁可以是1.1D₀、1.2D₀、1.3D₀、1.4D₀、1.5D₀、1.6D₀、1.7D₀、1.8D₀、1.9D₀、2D₀等1.1D₀＜D₁＜2D₀，之间的任一数值。

优选地，连接部202的直径为D₀，铆接部203的直径为D₁，且满足1.3D₀＜D₁＜1.7D₀。

本实施例还提供了一种电子设备(图中未示出)，包括如上所述的圆柱电池，通过应用上述圆柱电池，安全性高。

图4示出了本实用新型另一实施例提供的圆柱电池极柱端的剖视示意图。图5示出了本实用新型实施例提供的圆柱电池极柱端的爆炸示意图。如图4-图5所示，本实施例提供的圆柱电池包括壳体100、极柱200和密封件300。壳体100包括圆柱形的侧壁和与侧壁连接的端壁，端壁上设置通孔101(参见图5)。极柱200包括限位部201、连接部202和铆接部203，连接部202穿过通孔101位于壳体100内的一端连接铆接部203，限位部201位于壳体100外。密封件300围绕连接部202设置，且密封件300的至少一部分位于限位部201与端壁之间，以保证对极柱200的装配位置进行密封，提高密封效果。该圆柱电池通过将密封件300设于连接部202远离铆接部203的一端，且密封件300的至少一部分位于限位部201和壳体100的端壁之间，能够保证密封件300的压缩量，保证圆柱电池极柱200连接部位的密封性，消除电解液漏液风险，提高电池安全性。

本实施例提供的圆柱电池与上一实施例提供的圆柱的电池的主要区别在于：密封件300、内绝缘件400和外绝缘件500的结构不同。具体如下：

如图4-图5所示，内绝缘件400为平板状，密封件300包括第一密封部301和第二密封部302，第一密封部301位于限位部201与端壁之间，第二密封部302至少部分地设置于通孔101内并与通孔101的内壁抵靠。外绝缘件500与密封件300相邻的内环面上包括配合部503。该配合部503用于容置密封件300因挤压产生的变形余量，保证密封件300与外绝缘件500的配合部位密封配合，提高圆柱电池的密封性。

如图4和图5所示，配合部503包括斜角，斜角与限位部201之间的夹角为30°-60°。外绝缘件500的内环面为一倾斜面，在装配过程中，密封件300受挤压变形，其变形量可顺应外绝缘件500的内环面形状，保证密封件300的外周面与外绝缘件500的内环面更好地紧密配合。

在其他实施例中，配合部503包括凹槽，密封件300与外绝缘件500相邻的外周面上包括与凹槽配合的凸起。外绝缘件500的内环面上设有凹槽，在装配过程中，密封件300受挤压变形，其变形量可顺应地填充外绝缘件500的内环面上的凹槽，保证密封件300的外周面与外绝缘件500的内环面更好地紧密配合。

本实施例提供的圆柱电池，其余部件可以与实施例一中的部件的布置方式及结构、材质相同，在此不再赘述。

本实施例还提供了一种电子设备(图中未示出)，包括如上所述的圆柱电池，通过应用上述圆柱电池，安全性高。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种圆柱电池，其特征在于，包括：

壳体，包括圆柱形的侧壁和与所述侧壁连接的端壁，所述端壁上设置通孔；

极柱，包括限位部和连接部，所述连接部穿过所述通孔且位于所述壳体内的一端设有铆接部，所述限位部位于所述壳体外；

密封件，围绕所述连接部设置，且所述密封件的至少一部分位于所述限位部与所述端壁之间。

2.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述圆柱电池还包括内绝缘件，所述内绝缘件围绕所述连接部设置，所述内绝缘件的至少一部分位于所述铆接部与所述端壁之间。

3.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述内绝缘件包括第一内绝缘部和第二内绝缘部，所述第一内绝缘部的至少一部分位于所述铆接部和所述端壁之间，所述第二内绝缘部至少部分地设置于所述通孔内。

4.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述内绝缘件与所述端壁的面积比为0.7-1。

5.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述密封件包括第一密封部和第二密封部，所述第一密封部位于所述限位部与所述端壁之间，所述第二密封部至少部分地设置于所述通孔内并与所述通孔的内壁抵靠。

6.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述圆柱电池还包括外绝缘件，所述外绝缘件围绕所述密封件设置，且所述外绝缘件的至少一部分位于所述限位部与所述端壁之间。

7.根据权利要求6所述的圆柱电池，其特征在于，所述外绝缘件与所述密封件相邻的内环面上包括配合部。

8.根据权利要求7所述的圆柱电池，其特征在于，所述配合部包括斜角，所述斜角与所述限位部之间的夹角为30°-60°；或

所述配合部包括凹槽，所述密封件与所述外绝缘件相邻的外周面上包括与所述凹槽配合的凸起。

9.根据权利要求6所述的圆柱电池，其特征在于，所述外绝缘件包括第一外绝缘部和第二外绝缘部，所述第一外绝缘部位于所述限位部与所述端壁之间，所述第二外绝缘部包覆所述限位部的外周面。

10.根据权利要求1-9任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述连接部的直径为D₀，所述铆接部的直径为D₁，且满足1.1D₀＜D₁＜2D₀。

11.根据权利要求1-9任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述连接部的直径为D₀，所述铆接部的直径为D₁，且满足1.3D₀＜D₁＜1.7D₀。

12.根据权利要求10所述的圆柱电池，其特征在于，所述壳体为钢壳；所述极柱为正极极柱。

13.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的圆柱电池。

Images