CN217589315U - 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、内绝缘件和铆接垫块，壳体包括圆柱形的侧壁和与侧壁连接的端壁，端壁上设有通孔；极柱包括连接部和铆接部，连接部穿过通孔且位于壳体内的一端连接铆接部；内绝缘件围绕连接部设置，内绝缘件的至少一部分位于铆接部和端壁之间；铆接垫块围绕连接部设置，铆接垫块的至少一部分位于铆接部和内绝缘件之间。该圆柱电池通过在极柱的铆接部和内绝缘件之间设置铆接垫块，能够避免内绝缘件因极柱铆接过程中的铆接力损坏或断裂，保证极柱与壳体之间的绝缘，同时能够提高极柱与壳体之间的铆接强度，避免极柱脱离壳体。

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，为了保证极柱与钢壳之间绝缘，通常需要在极柱与钢壳之间设置绝缘件，针对极柱与钢壳采用铆接固定的方案中，在铆接过程中，极柱的铆接部容易挤压绝缘件，造成绝缘件损坏或断裂，存在以下风险：1)极柱与钢壳之间容易导电连接；2)极柱与钢壳之间的铆接强度变差；3)极柱与钢壳之间的密封性变差。

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，能够避免绝缘件因铆接损坏或断裂，保证极柱与钢壳之间的绝缘，提高极柱与钢壳之间的铆接强度及密封性，提升电池安全性。

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侧壁连接的端壁，所述端壁上设有通孔；

极柱，包括连接部和铆接部，所述连接部穿过所述通孔且位于所述壳体内的一端连接所述铆接部；

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和所述端壁之间；

铆接垫块，围绕所述连接部设置，所述铆接垫块的至少一部分位于所述铆接部和所述内绝缘件之间。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述端壁朝向所述内绝缘件的表面包括第一凹形表面，所述内绝缘件朝向所述端壁的表面包括第一凸形表面，所述第一凸形表面的至少一部分嵌入所述第一凹形表面。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述内绝缘件朝向所述铆接垫块的表面包括第二凹形表面，所述铆接垫块的至少一部分嵌入所述第二凹形表面。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述铆接垫块的至少一部分容纳于所述第一凹形表面内。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述第一凹形表面的形状为非圆形，所述第一凸形表面的形状为与所述第一凹形表面相适应的非圆形。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述第二凹形表面的形状为非圆形，所述铆接垫块的形状为与所述第二凹形表面匹配的非圆形。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述非圆形为多边形或椭圆形或凸轮形。

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，所述连接部位于所述壳体外的一端设有限位部，所述外绝缘件设于所述限位部与所述壳体的端壁之间。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述外绝缘件朝向所述限位部的表面包括非圆形的第三凹形表面，所述限位部的外周面与所述第三凹形表面的内周面匹配，且所述限位部的至少一部分嵌入所述第三凹形表面内。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述端壁朝向所述外绝缘件的表面包括第二凸形表面，所述外绝缘件朝向所述端壁的表面包括第四凹形表面，所述第二凸形表面至少部分嵌入所述第四凹形表面。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述第二凸形表面的形状为非圆形，所述第四凹形表面的形状为与所述第二凸形表面相适应的非圆形。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述圆柱电池还包括密封件，所述密封件围绕所述连接部设置，所述密封件的至少一部分位于所述限位部与所述壳体的端壁之间。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述圆柱电池还包括转接片，所述转接片设于所述壳体内，所述转接片面向所述极柱的表面设有凸起，所述极柱面向所述转接片的表面上设有盲孔，所述凸起伸入所述盲孔内。

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、内绝缘件和铆接垫块，壳体包括圆柱形的侧壁和与侧壁连接的端壁，端壁上设有通孔；极柱包括连接部和铆接部，连接部穿过通孔且位于壳体内的一端连接铆接部；内绝缘件围绕连接部设置，内绝缘件的至少一部分位于铆接部和端壁之间；铆接垫块围绕连接部设置，铆接垫块的至少一部分位于铆接部和内绝缘件之间。该圆柱电池通过在极柱的铆接部和内绝缘件之间设置铆接垫块，能够避免内绝缘件因极柱铆接过程中的铆接力损坏或断裂，保证极柱与壳体之间的绝缘，同时能够提高极柱与壳体之间的铆接强度，避免极柱脱离壳体。

本实用新型提供的电子设备，通过应用上述圆柱电池，安全性高。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的圆柱电池的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的圆柱电池极柱端第一示例的剖视图；

图3是图2中极柱端装配状态的放大图；

图4是图2中极柱端的爆炸图；

图5是本实用新型实施例提供的外绝缘件一个方向的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的外绝缘件另一个方向的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的圆柱电池第二示例的剖视图；

图8是图7极柱端装配状态的放大图；

图9是图7极柱端的爆炸图；

图10是本实用新型实施例提供的圆柱电池极柱端第三示例的示意图。

图中：

100、壳体；101、通孔；

200、极柱；201、限位部；202、连接部；2021、盲孔；203、铆接部；

300、内绝缘件；

400、铆接垫块；

500、外绝缘件；

600、密封件；

700、转接片；701、凸起；

801a、第一凹形表面；801b、第一凸形表面；

802a、第二凹形表面；

803a、第三凹形表面；

804a、第四凹形表面；804b、第二凸形表面。

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。

在本实施例的描述中，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示出了本实用新型第一示例提供的圆柱电池的结构示意图。图2示出了图1中圆柱电池极柱端的剖视图。如图1-图2所示，圆柱电池包括壳体100、极柱200、内绝缘件300、铆接垫块400、外绝缘件500、密封件600和转接片700。图1中，壳体100包括圆柱形的侧壁和与侧壁连接的端壁，端壁上设有通孔101(参见图4)，极柱200的限位部201位于端壁的外侧。图2中转接片700设于壳体100内，用于与电芯(图中未示出)电连接；内绝缘件300位于铆接垫块400和壳体100的端壁之间；外绝缘件500位于壳体100的端壁外侧；密封件600围绕极柱200设置，且密封件600的至少一部分位于通孔101内，并与通孔101的内壁抵接；转接片700为平板状。

图3示出了图1中圆柱电池极柱端的局部放大图。图4示出了图1中圆柱电池极柱端的爆炸图。如图3-图4所示，极柱200的连接部202穿过通孔101且位于壳体100内的一端连接铆接部203，极柱200的限位部201连接于连接部202位于壳体100外的一端。铆接垫块400位于极柱200的铆接部203与内绝缘件300之间，一方面可用于减小极柱200的铆接部203在铆接成型时对内绝缘件300的作用力，避免内绝缘件300受力破裂，保证内绝缘件300的绝缘效果；另一方面，通过铆接垫块400的设置可增强极柱200的铆接部203与壳体100之间的连接强度，避免极柱200与壳体100脱离。密封件600围绕极柱200的连接部202设置，且密封件600的一部分夹设于极柱200的限位部201和壳体100的端壁之间。图3中，密封件600包括第一密封部和第二密封部，第一密封部位于限位部201与壳体100的端壁之间，第二密封部至少部分位于通孔101内，该设计可提高密封件600对极柱200与壳体100连接部位的密封性，避免电解液泄露。在其他实施例中，密封件600还可以为平板状。

图3和图4中，壳体100的端壁朝向内绝缘件300的表面包括第一凹形表面801a，内绝缘件300朝向端壁的表面包括第一凸形表面801b，第一凸形表面801b的至少一部分嵌入第一凹形表面801a，通过第一凹形表面801a的设置可以增大壳体100的容纳空间，通过第一凸形表面801b与第一凹形表面801a嵌入配合可便于内绝缘件300的定位安装。若第一凹形表面801a的形状为非圆形，第一凸形表面801b的形状为与第一凹形表面801a相适应的非圆形，还可以通过第一凸形表面801b与第一凹形表面801a嵌入配合实现内绝缘件300及铆接垫块400的防转功能，进一步通过极柱200的铆接部203与铆接垫块400的铆接实现极柱200的防转功能。示例性地，非圆形可以为多边形或椭圆形或凸轮形。当然，非圆形还可以为正多边形与圆形布尔和运算后的呈规律排布的形状，还可以是梯形与椭圆布尔和运算后的呈不规律排布的形状，只要能够实现第一凸形表面801b不能相对于第一凹形表面801a转动即可，在此不再一一举例说明。

图5示出了外绝缘件500一个视角的结构示意图。如图5结合图3所示，壳体100的端壁朝向外绝缘件500的表面包括第二凸形表面804b，外绝缘件500朝向端壁的表面包括第四凹形表面804a，第二凸形表面804b至少部分嵌入第四凹形表面804a，该设计便于外绝缘件500的安装定位。若第二凸形表面804b的形状为非圆形，第四凹形表面804a的形状为与第二凸形表面804b相适应的非圆形，还可以通过第二凸形表面804b与第四凹形表面804a的嵌入配合实现外绝缘件500的防转功能。示例性地，非圆形可以为多边形或椭圆形或凸轮形。当然，非圆形还可以为正多边形与圆形布尔和运算后的呈规律排布的形状，还可以是梯形与椭圆布尔和运算后的呈不规律排布的形状，只要能够实现第二凸形表面804b不能相对于第四凹形表面804a转动即可，在此不再一一举例说明。

图6示出了外绝缘件500另一个视角的结构示意图。如图6结合图3所示，外绝缘件500朝向限位部201的表面包括非圆形的第三凹形表面803a，限位部201的外周面与第三凹形表面803a的内周面匹配，且限位部201的至少一部分嵌入第三凹形表面803a内，极柱200的限位部201与外绝缘件500的非圆形的第三凹形表面803a嵌入配合，可防止极柱200转动，进而避免极柱200扯损电芯的极耳。示例性地，非圆形可以为多边形或椭圆形或凸轮形。当然，非圆形还可以为正多边形与圆形布尔和运算后的呈规律排布的形状，还可以是梯形与椭圆布尔和运算后的呈不规律排布的形状，只要能够实现极柱200防转即可，在此不再一一举例说明。

图7示出了本实用新型第二示例提供的圆柱电池极柱端的结构示意图。图8示出了图7中圆柱电池极柱端的局部放大图。图9示出了图7中圆柱电池极柱端的爆炸示意图。如图7-图9所示，圆柱电池包括壳体100、极柱200、内绝缘件300、铆接垫块400、外绝缘件500、密封件600和转接片700。该第二示例与第一示例的中的壳体100、极柱200、内绝缘件300、铆接垫块400、外绝缘件500和密封件600的结构均相同，在此不再赘述，其主要区别主要在于：转接片700面向极柱200的表面设有凸起701，极柱200面向转接片700的表面上设有盲孔2021，凸起701伸入盲孔2021内，该设计使得极柱200与转接片700的凸起701的配合部位厚度较小，易采用穿透焊将转接片700的凸起701极柱200进行焊接，保证转接片700与极柱200的焊接强度。

图10示出了本实用新型第三示例提供的圆柱电池极柱端的结构示意图。如图10所示，内绝缘件300朝向铆接垫块400的表面包括第二凹形表面802a，铆接垫块400的至少一部分嵌入第二凹形表面802a。若第二凹形表面802a的形状为非圆形，铆接垫块400的形状为与第二凹形表面802a匹配的非圆形，还可以通过铆接垫块400与第二凹形表面802a的嵌入配合实现铆接垫块400的防转功能，进而实现极柱200的防转。进一步地，铆接垫块400的至少一部分容纳于第一凹形表面801a内，铆接垫块400、内绝缘件300均嵌入壳体100的第一凹形表面801a内，一方面便于三者的定位装配，另一方面，可实现铆接垫块400的防转，进而实现极柱200的防转。示例性地，非圆形可以为多边形或椭圆形或凸轮形。当然，非圆形还可以为正多边形与圆形布尔和运算后的呈规律排布的形状，还可以是梯形与椭圆布尔和运算后的呈不规律排布的形状，在此不再一一举例说明。

本实用新型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。该电子设备通过应用上述圆柱电池，电池密封性好，避免电解液泄露，且电池的极柱具有防转功能，避免扯损极耳，电池稳定性好及安全性高。

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(100)，包括圆柱形的侧壁和与侧壁连接的端壁，所述端壁上设有通孔(101)；

极柱(200)，包括连接部(202)和铆接部(203)，所述连接部(202)穿过所述通孔(101)且位于所述壳体(100)内的一端连接所述铆接部(203)；

内绝缘件(300)，所述内绝缘件(300)围绕所述连接部(202)设置，所述内绝缘件(300)的至少一部分位于所述铆接部(203)和所述端壁之间；

铆接垫块(400)，围绕所述连接部(202)设置，所述铆接垫块(400)的至少一部分位于所述铆接部(203)和所述内绝缘件(300)之间。

2.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述端壁朝向所述内绝缘件(300)的表面包括第一凹形表面(801a)，所述内绝缘件(300)朝向所述端壁的表面包括第一凸形表面(801b)，所述第一凸形表面(801b)的至少一部分嵌入所述第一凹形表面(801a)。

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(300)朝向所述铆接垫块(400)的表面包括第二凹形表面(802a)，所述铆接垫块(400)的至少一部分嵌入所述第二凹形表面(802a)。

4.根据权利要求3所述的圆柱电池，其特征在于，所述铆接垫块(400)的至少一部分容纳于所述第一凹形表面(801a)内。

5.根据权利要求3或4所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一凹形表面(801a)的形状为非圆形，所述第一凸形表面(801b)的形状为与所述第一凹形表面(801a)相适应的非圆形；和/或

所述第二凹形表面(802a)的形状为非圆形，所述铆接垫块(400)的形状为与所述第二凹形表面(802a)匹配的非圆形。

6.根据权利要求5所述的圆柱电池，其特征在于，所述非圆形为多边形或椭圆形或凸轮形。

7.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(500)，所述连接部(202)位于所述壳体(100)外的一端设有限位部(201)，所述外绝缘件(500)设于所述限位部(201)与所述壳体(100)的端壁之间。

8.根据权利要求7所述的圆柱电池，其特征在于，所述外绝缘件(500)朝向所述限位部(201)的表面包括非圆形的第三凹形表面(803a)，所述限位部(201)的外周面与所述第三凹形表面(803a)的内周面匹配，且所述限位部(201)的至少一部分嵌入所述第三凹形表面(803a)内。

9.根据权利要求8所述的圆柱电池，其特征在于，所述端壁朝向所述外绝缘件(500)的表面包括第二凸形表面(804b)，所述外绝缘件(500)朝向所述端壁的表面包括第四凹形表面(804a)，所述第二凸形表面(804b)至少部分嵌入所述第四凹形表面(804a)。

10.根据权利要求9所述的圆柱电池，其特征在于，所述第二凸形表面(804b)的形状为非圆形，所述第四凹形表面(804a)的形状为与所述第二凸形表面(804b)相适应的非圆形。

11.根据权利要求7-10任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述圆柱电池还包括密封件(600)，所述密封件(600)围绕所述连接部(202)设置，所述密封件(600)的至少一部分位于所述限位部(201)与所述壳体(100)的端壁之间。

12.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转接片(700)，所述转接片(700)设于所述壳体(100)内，所述转接片(700)面向所述极柱(200)的表面设有凸起(701)，所述极柱(200)面向所述转接片(700)的表面上设有盲孔(2021)，所述凸起(701)伸入所述盲孔(2021)内。

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。

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