CN217589155U - 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、转接片、转接柱和密封钉，壳体包括圆柱形的侧壁和与侧壁连接的端壁，端壁上设置第一通孔；极柱其上设有第二通孔，极柱穿过第一通孔并固定在端壁上；转接片设于壳体内靠近极柱的一端；转接柱的第一端固定于转接片面向极柱的一侧，其第二端至少部分伸入第二通孔内并与第二通孔的内壁电连接；密封钉密封固定于第二通孔背离转接片的一端。该圆柱电池中转接柱的第一端与转接片固定，其第二端与极柱的第二通孔内壁电连接，然后将密封钉固定连接于极柱的第二通孔内，可保证转接柱与极柱之间电连接的稳定性，提高圆柱电池稳定性。

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、转接片、转接柱和极柱，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；转接片与电芯的极耳电连接，转接柱的一端固定于转接片上，其另一端伸入极柱上的通孔并与通孔的内壁焊接，从而通过转接柱实现极柱与转接片的电连接。

现有技术中，为了避免因加工误差或装配误差造成转接柱与极柱无法配合，通常需要将极柱上的通孔直径设计为略大于转接柱直径，而该设计容易造成转接柱与极柱的通孔焊接不牢，产生虚焊，影响电池的稳定性。

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，能够保证转接柱和极柱之间的电连接稳定性，提升圆柱电池的稳定性。

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，稳定性好。

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，所述端壁上设置第一通孔；

极柱，其上设有第二通孔，所述极柱穿过所述第一通孔，并固定在所述端壁上；

转接片，设于所述壳体内靠近所述极柱的一端；

转接柱，所述转接柱为金属柱，其第一端固定于所述转接片面向所述极柱的一侧，其第二端至少部分伸入所述第二通孔内并与所述第二通孔的内壁电连接；

密封钉，密封固定于所述第二通孔背离所述转接片的一端。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述第二通孔包括第一配合部和第二配合部，所述第一配合部和所述第二配合部按照由所述转接片向所述端壁的方向排列，所述转接柱的第二端伸入所述第一配合部内，所述密封钉密封固定于所述第二配合部内。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述第二配合部连接所述第一配合部的一端的直径大于所述第一配合部连接所述第二配合部一端的直径，所述第二配合部与所述第一配合部的连接处设有转接面，所述密封钉固定于所述转接面上。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述第二配合部的内壁与转接面呈钝角设置，所述密封钉的外周面与其面向所述转接柱的端面呈钝角设置，所述密封钉的外周面与所述第二配合部的内壁匹配。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述转接柱的第二端超出所述第一配合部。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述密封钉面向所述转接柱的端面上设有避让槽，所述转接柱的第二端的至少一部分容置于所述避让槽内。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述转接柱的第一端的直径大于所述转接柱的第二端的直径，且所述转接柱的第一端位于所述第二通孔外侧。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述第一配合部的孔径沿从所述转接片至所述密封钉的方向逐渐减小，所述转接柱的第二端的直径沿从所述转接片至所述密封钉的方向逐渐减小，所述转接柱的第二端的外周面与所述第一配合部的内壁匹配。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述转接柱的第一端为圆柱状，所述转接柱的第二端为圆台状。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述密封钉背离所述转接柱的端面上设有凹槽。

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、转接片、转接柱和密封钉，壳体包括圆柱形的侧壁和与侧壁连接的端壁，端壁上设置第一通孔；极柱其上设有第二通孔，极柱穿过第一通孔并固定在端壁上；转接片设于壳体内靠近极柱的一端；转接柱的第一端固定于转接片面向极柱的一侧，其第二端至少部分伸入第二通孔内并与第二通孔的内壁电连接；密封钉密封固定于第二通孔背离转接片的一端。该圆柱电池中转接柱的第一端与转接片固定，其第二端与极柱的第二通孔内壁电连接，然后将密封钉固定连接于极柱的第二通孔内，可保证转接柱与极柱电连接后转接柱与电池外部之间的密封性，防止电解液漏出，，提高圆柱电池稳定性。

本实用新型提供的电子设备，通过应用上述圆柱电池，稳定性好。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的圆柱电池极柱端的剖视示意图；

图2是本实用新型实施例提供的圆柱电池极柱端的局部放大图；

图3是本实用新型实施例提供的圆柱电池极柱端的爆炸示意图。

图中：

100、壳体；101、第一通孔；

200、极柱；201、限位部；202、连接部；203、铆接部；204、第二通孔；2041、第一配合部；2042、第二配合部；

300、转接片；

400、转接柱；401、第一端；402、第二端；

500、密封钉；501、避让槽；502、凹槽；

600、内绝缘件；

700、外绝缘件；

800、密封件；

900、电芯。

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极柱端的结构示意图。如图1所示，该圆柱电池包括壳体100、极柱200、转接片300、转接柱400、密封钉500、内绝缘件600、外绝缘件700、密封件800和电芯900。壳体100包括圆柱形的侧壁和与侧壁连接的端壁，端壁上设置第一通孔101(参见图3)。极柱200穿设于第一通孔101内并与壳体100的端壁固定连接。转接片300设于壳体100内靠近极柱200的一端，并与电芯900电连接。转接柱400为金属柱，用于连接转接片300和极柱200。当转接片300连接的是正极时，转接柱400为铝柱，当转接片300连接的是负极时，转接柱400为铜柱。密封钉500密封固定于极柱200背离转接片300的一端。内绝缘件600设于壳体100内部，且内绝缘件600的直径不小于转接片300的直径，用于确保转接片300及极柱200与壳体100的端壁之间绝缘连接。外绝缘件700设于壳体100的外部，用于确保极柱200与壳体100的端壁之间绝缘连接。密封件800的一部分围绕极柱200设置于第一通孔101内，其另一部分设于外绝缘件700和壳体100的端壁之间，用于确保极柱200与壳体100连接部位的密封性，防止电解液泄露。

图2为图1中极柱端的局部放大图。图3为图1中极柱端的爆炸示意图。极柱200包括限位部201、连接部202和铆接部203，连接部202上设有第二通孔204，连接部202穿过第一通孔101位于壳体100内的一端连接铆接部203，并通过铆接部203固定在壳体100的端壁上，连接部202穿过第一通孔101位于壳体100外的一端连接限位部201。转接柱400的第一端401固定于转接片300面向极柱200的一侧，其第二端402伸入第二通孔204内并与第二通孔204的内壁电连接。为了便于装配，第二通孔204包括第一配合部2041和第二配合部2042，第一配合部2041和第二配合部2042按照由转接片300向端壁的方向排列，转接柱400的第一端401位于第二通孔204外并与铆接部203抵接，以便于对转接柱400进行限位。转接柱400的第二端402位于第一配合部2041内，密封钉500固定于第二配合部2042内，通常可采用焊接固定方式将密封钉500固定于第二配合部2042内。

现有技术中，转接柱400的第二端402与第二通孔204的内壁电连接方式通常采用焊接方式将转接柱400的第二端402的外周面焊接于第二通孔204的内壁上。然而，为了便于装配，第二通孔204的孔径通常略大于转接柱400的第二端402的外径，两者装配后，转接柱400的第二端402的外周面与第二通孔204的内壁之间存在间隙，焊接过程中容易产生虚焊，致使两者焊点强度不足。

本方案采用以下几种方案可解决上述问题：

其一、第二通孔204可以为圆形通孔，第一配合部2041和第二配合部2042呈阶梯状设置，且第一配合部2041的直径小于第二配合部2042的直径，第一配合部2041和第二配合部2042之间的阶梯面为转接面，将密封钉500焊接固定于转接面上，可避免因转接柱400的第二端402的外周面与第二通孔204的内壁之间存在的间隙造成的虚焊，保证极柱200与转接柱400的连接稳定性。此时，转接柱400为阶梯轴状。密封钉500为圆柱状。

其二、第二通孔204的第一配合部2041为锥形孔，转接柱400的第二端402为圆台状，圆台和锥形孔的配合，可最大限度减小因装配和加工误差而过大地设计第一配合部2041，减小转接柱400的第二端402的外周面与第一配合部2041的内壁之间的间隙，避免虚焊，保证两者之间的焊接强度。此外，第二配合部2042为圆形孔，第二配合部2042的直径大于第一配合部2041连接第二配合部2042一端的直径，第二配合部2042与第一配合部2041的连接处设有转接面，密封钉500焊接固定于转接面上。此时，如图2-图3所示，转接柱400的第一端401为圆柱状，转接柱400的第二端402为圆台状。第一配合部2041的孔径沿从转接片300至密封钉500的方向逐渐减小，转接柱400的第二端402的直径沿从转接片300至密封钉500的方向逐渐减小，转接柱400的第二端402的外周面与第一配合部2041的内壁匹配，该设计便于转接柱400的第二端402插入第一配合部2041内，提高两者的组装效率。

其三、第二通孔204的第一配合部2041和第二配合部2042均为锥形孔，转接柱400的第二端402为圆台状，密封钉500也为圆台状，第二配合部2042连接第一配合部2041的一端的直径大于第一配合部2041连接第二配合部2042一端的直径，第二配合部2042与第一配合部2041的连接处设有转接面，密封钉500焊接固定于转接面上。此时，如图3所示，第二配合部2042的内壁与转接面呈钝角设置，密封钉500的外周面与其面向转接柱400的端面呈钝角设置，密封钉500的外周面与第二配合部2042的内壁匹配。该设计方式便于密封钉500嵌入第二配合部2042内，实现密封钉500的定位装配，此外，还可以便于密封钉500与第二配合部2042的固定连接，比如采用穿透焊接方式将密封钉500焊接于第二配合部2042的转接面上，也可以是环绕密封钉500外周对密封钉500的外周面与第二配合部2042的内壁进行围焊。

其四、第二通孔204的形状不限，可以是圆形孔，也可以采用方案二和方案三的方案。此外，转接柱400的第二端402还可以超出转接面，密封钉500面向转接柱400的端面上设有避让槽501，转接柱400的第二端402的至少一部分容置于避让槽501内，且转接柱400的第二端402的周面和端面与避让槽501的内壁和底面抵接，一方面便于密封钉500与转接柱400的第二端402的定位配合；另一方面，转接柱400的第二端402与避让槽501配合也可通过密封钉500与极柱200电连接。

本实用新型不限于上述四个方案，比如，方案一、方案二、和方案三中，可以是转接柱400的第二端402面向密封钉500的端面与转接面平齐，密封钉500面向转接柱400的第二端402的端面刚好与转接面贴合焊接固定；也可以是转接柱400的第二端402超出转接面，密封钉500上设有避让槽501，转接柱400的第二端402的周面和端面与避让槽501的内壁和底面抵接。当然，方案一、方案二、方案三、方案四中的方案，还可以有其他组合方式，只要能够减小转接柱400的第二端402的外周面与第一配合部2041的内壁之间的间隙或者通过密封钉500实现极柱200和转接柱400的电连接即可，在此不再一一举例说明。

进一步地，密封钉500背离转接片300的端面上设有凹槽502，凹槽502可作为应力释放槽，在密封钉500与第二配合部2042焊接过程中，通过凹槽502释放焊接应力。

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，稳定性好。

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 (11)

1.一种圆柱电池，其特征在于，包括：

壳体(100)，包括圆柱形的侧壁和与所述侧壁连接的端壁，所述端壁上设置第一通孔(101)；

极柱(200)，其上设有第二通孔(204)，所述极柱(200)穿过所述第一通孔(101)并固定在所述端壁上；

转接片(300)，设于所述壳体(100)内靠近所述极柱(200)的一端；

转接柱(400)，所述转接柱(400)为金属柱，其第一端(401)固定于所述转接片(300)面向所述极柱(200)的一侧，其第二端(402)至少部分伸入所述第二通孔(204)内并与所述第二通孔(204)的内壁电连接；

密封钉(500)，密封固定于所述第二通孔(204)背离所述转接片(300)的一端。

2.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述第二通孔(204)包括第一配合部(2041)和第二配合部(2042)，所述第一配合部(2041)和所述第二配合部(2042)按照由所述转接片(300)向所述端壁的方向排列，所述转接柱(400)的第二端(402)伸入所述第一配合部(2041)内，所述密封钉(500)密封固定于所述第二配合部(2042)内。

3.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述第二配合部(2042)连接所述第一配合部(2041)的一端的直径大于所述第一配合部(2041)连接所述第二配合部(2042)一端的直径，所述第二配合部(2042)与所述第一配合部(2041)的连接处设有转接面，所述密封钉(500)固定于所述转接面上。

4.根据权利要求3所述的圆柱电池，其特征在于，所述第二配合部(2042)的内壁与转接面呈钝角设置，所述密封钉(500)的外周面与其面向所述转接柱(400)的端面呈钝角设置，所述密封钉(500)的外周面与所述第二配合部(2042)的内壁匹配。

5.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述转接柱(400)的第二端(402)超出所述第一配合部(2041)。

6.根据权利要求5所述的圆柱电池，其特征在于，所述密封钉(500)面向所述转接柱(400)的端面上设有避让槽(501)，所述转接柱(400)的第二端(402)的至少一部分容置于所述避让槽(501)内。

7.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述转接柱(400)的第一端(401)的直径大于所述转接柱(400)的第二端(402)的直径，且所述转接柱(400)的第一端(401)位于所述第二通孔(204)外侧。

8.根据权利要求7所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一配合部(2041)的孔径沿从所述转接片(300)至所述密封钉(500)的方向逐渐减小，所述转接柱(400)的第二端(402)的直径沿从所述转接片(300)至所述密封钉(500)的方向逐渐减小，所述转接柱(400)的第二端(402)的外周面与所述第一配合部(2041)的内壁匹配。

9.根据权利要求8所述的圆柱电池，其特征在于，所述转接柱(400)的第一端(401)为圆柱状，所述转接柱(400)的第二端(402)为圆台状。

10.根据权利要求1-9任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述密封钉(500)背离所述转接柱(400)的端面上设有凹槽(502)。

11.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的圆柱电池。

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