CN217589353U - 一种电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池。该电池包括壳体、卷芯、第一集流盘、第二集流盘、输出端子和盖板。壳体的顶壁开设有通孔，底部敞口设置。卷芯轴向的两端具有第一极耳和第二极耳。第一极耳与第一集流盘相连，第二极耳通过第二集流盘与壳体相连。输出端子密封穿设于通孔内，并与第一集流盘相连。盖板密封且绝缘设置于壳体底部的开口端，从而使输出端子与壳体的顶壁分别作为电池的正极与负极，实现了电池正负极的同侧输出，从而方便在电池同一侧完成正负极的输出连接，降低了成组工作量，优化了电池的成组方式，有利于减少成组后电池的体积。

Description

一种电池
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池。
背景技术
在圆柱电池的制作工艺中，电池壳体的顶部中央区域开孔后集成正极端子，卷芯的正极集流盘与正极端子焊接连接。即采用焊接设备伸入卷芯中间孔，将正极集流盘与极柱进行焊接，或者在正极端子上开设通孔，正极集流盘中间突起部分伸入通孔后焊接连接。同时，负极集流盘与盖板相连，盖板与壳体相连，从而实现圆柱电池的正负极输出。
目前，电池的正极输出与负极输出分别位于电池的顶部和底部。当多个电池进行成组装配时，需要从电池的顶部和底部两个位置分别进行安装操作，不仅增加了成组工作量，而且提高了成组后电池的体积，不利于电池后期的安装和使用。
因此，亟需一种电池来解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电池，以实现电池的正负极同侧输出，优化电池成组方式，使得电池成组后结构更加紧凑。
为达此目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种电池，包括：
壳体，所述壳体的顶壁开设有通孔，底部敞口设置；
卷芯，其轴向的两端具有第一极耳和第二极耳；
第一集流盘和第二集流盘，所述第一极耳与所述第一集流盘相连，所述第二极耳通过所述第二集流盘与所述壳体相连；
输出端子，密封且绝缘穿设于所述通孔内，并与所述第一集流盘相连；以及
盖板，密封设置于所述壳体底部的开口端。
作为优选方案，所述壳体的侧壁靠近底部的部分向内收缩形成缩口，以在所述壳体的内部形成安装平台，所述第二集流盘设置于所述安装平台上，并与所述壳体的内壁相连。
作为优选方案，所述壳体的侧壁的底部边缘向内卷边并与所述缩口围成U型压槽，所述盖板的外缘卡接于所述U型压槽内。
作为优选方案，所述壳体的卷边面积与所述壳体的横截面面积之比为0.05～0.5。
作为优选方案，所述电池还包括：
防爆阀，所述盖板上设置有所述防爆阀；所述防爆阀在所述壳体横截面上的投影面积与所述壳体的横截面面积之比为0.03～0.99。
作为优选方案，所述防爆阀呈圆环形，所述防爆阀的外环直径为33mm～44mm，所述防爆阀的内环直径为8mm～14mm。
作为优选方案，所述壳体的高度为80mm～120mm，所述电池的高度为81mm～124mm。
作为优选方案，所述壳体的纵截面面积与所述壳体的横截面面积之比为0.25～0.65。
作为优选方案，所述壳体的外径为10mm～50mm。
作为优选方案，所述通孔的内径为3mm～20mm，所述通孔与所述输出端子的间距为1mm～15mm。
作为优选方案，所示输出端子的顶端开设有呈锥形的第一沉台孔，所述第一沉台孔的大径端的直径为0.5mm～15mm；所述输出端子底端具有环状的第二沉台孔，所述第二沉台孔的内环直径为5mm～11mm，所述第二沉台孔的外环直径为2.4mm～14mm。
作为优选方案，所述输出端子的顶端在所述壳体横截面上的投影面积与所述壳体的横截面面积之比为0.015～0.45。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型提出的一种电池，输出端子位于壳体的顶壁并与第一极耳相连，同时第二极耳通过第二集流盘与壳体的内壁相连，从而使输出端子与壳体的顶壁分别作为电池的正极与负极，实现了电池正负极的同侧输出。当电池成组时，只需在电池的一侧完成正负极的输出连接，从而降低了电池成组的工作量，优化了电池的成组方式，有利于减少成组后电池的总体积。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的电池的剖视图；
图2是图1中A处的局部放大图；
图3是本实用新型实施例提供的电池的结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供的电池的仰视图；
图5是本实用新型实施例提供的壳体、输出端子及端子绝缘件的剖视图。
图中部件名称和标号如下：
1、壳体；10、缩口；11、安装平台；12、U型压槽；2、卷芯；21、第一极耳；22、第二极耳；3、第一集流盘；4、第二集流盘；5、输出端子；51、第一沉台孔；52、第二沉台孔；6、盖板；7、端子绝缘件；8、内绝缘件；9、封口密封圈。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。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。
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。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
目前，圆柱电池的正极与负极分别位于其顶部和底部。当多个圆柱电池成组装配时，需要从圆柱电池的顶部和底部分别进行安装操作，不仅增加了成组工作量，而且提高了成组后圆柱电池的体积，不利于圆柱电池的安装与使用。
为解决上述问题，本实施例公开了一种电池，该电池为圆柱电池，当然，还可以为其他类型的电池，在此不作具体限定。
如图1所示，该电池包括壳体1、卷芯2、第一集流盘3、第二集流盘4、输出端子5和盖板6。壳体1的顶壁开设有通孔，底部敞口设置。卷芯2的轴向的两端具有第一极耳21和第二极耳22。第一极耳21与第一集流盘3相连，第二极耳22通过第二集流盘4与壳体1相连。具体地，第二极耳22与第二集流盘4相连，第二集流盘4与壳体1的内壁相连。输出端子5密封且绝缘穿设于通孔内，并与第一集流盘3相连。盖板6密封设置于壳体1底部的开口端。
在本实施例中，输出端子5位于壳体1顶壁并与第一极耳21相连，同时第二极耳22通过第二集流盘4与壳体1的内壁相连。可以理解的是，第一极耳21和第二极耳22中的一个是正极极耳，另一个是负极极耳，从而使输出端子5与壳体1的顶壁分别作为电池的正极与负极，实现了电池正负极的同侧输出。当电池成组时，只需在电池的一侧完成正负极的输出连接，从而降低了电池成组的工作量，优化了电池的成组方式，有利于减少成组后电池的总体积。
本实施例的壳体1为圆柱形外壳，其顶壁的中心位置开设有通孔，以便于输出端子5的安装。壳体1的底部敞口设置，并通过盖板6进行密封。需要说明的是，本实施例的输出端子5为正极端子，第一极耳21为正极极耳，第二极耳22为负极极耳。对应地，第一集流盘3为正极集流盘，第二集流盘4为负极集流盘。第二集流盘4与壳体1的侧壁相连，同时壳体1的顶壁与侧壁为一体式结构，使得输出端子5为正极，壳体1的顶壁的其他区域为负极，从而实现了电池的正负极同侧输出。在其它实施例中，输出端子5还可以为负极端子，第一极耳21为负极极耳，第二极耳22为正极极耳。对应地，第一集流盘3为负极集流盘，第二集流盘4为正极集流盘，使得输出端子5为负极，壳体1的顶壁的其他区域为正极，同样能够实现电池的正负极同侧输出。
如图1所示，电池还包括端子绝缘件7和内绝缘件8。输出端子5与通孔之间夹设有端子绝缘件7，端子绝缘件7不仅能够使输出端子5与壳体1顶壁之间保持良好的绝缘，同时实现了输出端子5与壳体1之间的密封安装，提高了壳体1的密封性能。内绝缘件8位于第一集流盘3与壳体1的内顶壁之间，避免第一集流盘3与壳体1内顶壁相连接，从而避免电池发生短路。
需要说明的是，端子绝缘件7和内绝缘件8均为塑胶件，塑胶件具有良好的绝缘性能和弹塑性，方便挤压安装。
如图1和图2所示，壳体1的侧壁靠近底部的部分向内收缩形成缩口10，以在壳体1的内部形成安装平台11，第二集流盘4设置于安装平台11上。通过在壳体1的底部形成缩口10，提高了壳体1的结构强度，从而提高了电池的抗冲击能力。当形成缩口10后，壳体1的部分侧壁向内部水平弯折形成环状的安装平台11，从而便于第二集流盘4的安装。
具体地，如图2所示，壳体1的侧壁的底部边缘向内卷边并与缩口10围成U型压槽12，盖板6外缘卡接于U型压槽12内。电池还包括封口密封圈9，封口密封圈9夹设于盖板6的外缘与U型压槽12之间，从而使盖板6与U型压槽12之间保持良好的密封效果，避免外部的水或灰尘等杂质进入壳体1内。同时，封口密封圈9还能够对盖板6和壳体1起到保护作用，避免盖板6安装时与壳体1发生刚性挤压接触，从而避免盖板6和壳体1发生损伤。
如图3和图4所示，本实施例的电池的壳体1的高度H1为80mm～120mm，电池的高度H2为81mm～124mm。电池的高度H2包括壳体1的高度H1以及输出端子5凸出壳体1顶壁的高度H0，H0为1mm～4mm之间。例如，H1可以为80mm、90mm、100mm、110mm或120mm等，H2可以为81mm、90mm、100mm、110mm或124mm等。
进一步地，壳体1的外径为
Figure BDA0003640577420000071
为10mm～50mm。例如，
Figure BDA0003640577420000074
可以为10mm、20mm、30mm、40mm或50mm等。壳体1的通孔
Figure BDA0003640577420000073
的内径为3mm～20mm，例如，
Figure BDA0003640577420000072
可以为3mm、10mm、15mm、18mm或20mm等。通孔与输出端子5的间距W0为0.5mm～7.5mm，例如，W0可以为0.5mm、1mm、3mm、5mm或7.5mm等。输出端子5凸出壳体1的部分的直径为
Figure BDA0003640577420000075
端子绝缘件7与输出端子5的直径之差为W1，W1为0.8mm～10mm，例如，W1可以为0.8mm、2mm、4mm、8mm或10mm等。
进一步地，壳体1的纵截面面积与壳体1的横截面面积之比为0.25～0.65。例如，壳体1的纵截面面积与壳体1的横截面面积之比可以为0.25、0.3、0.4、0.5或0.65等。可以理解的是，壳体1的纵截面为与壳体1的横截面相垂直的截面且经过壳体1的轴心。
如图4所示，壳体1的卷边面积S2与壳体1的横截面面积之比为0.05～0.5。例如，S2与壳体1的横截面面积之比可以为0.05、0.1、0.2、0.4或0.5等。
本实施例的电池还包括防爆阀，盖板6上设置有防爆阀。防爆阀在壳体1横截面上的投影面积S1与壳体1的横截面面积之比为0.03～0.99，优化了防爆阀面积在壳体1横截面的面积比例，有利于提高电池发生热失控时防爆阀的泄压效率。例如，S1与壳体1的横截面面积之比可以为0.03、0.1、0.2、0.4或0.99等。
具体地，防爆阀呈圆环形，防爆阀的外环直径
Figure BDA0003640577420000081
为33mm～44mm，防爆阀的内环直径
Figure BDA0003640577420000082
为8mm～14mm。例如，
Figure BDA0003640577420000084
可以为33mm、35mm、38mm、40mm或44mm等，
Figure BDA0003640577420000083
可以为8mm、10mm、11mm、13mm或14mm等。
如图5所示，输出端子5穿过通孔的部分的直径φ2-3为2.7mm～17mm，例如，输出端子5穿过通孔的部分的直径可以为2.7mm、8mm、10mm、14mm或17mm等。输出端子5在壳体1内的翻边结构的直径
Figure BDA0003640577420000085
为3.8mm～25mm，例如，
Figure BDA0003640577420000086
可以为3.8mm、5mm、10mm、20mm或25mm等。端子绝缘件7在壳体1内的翻边结构的直径
Figure BDA0003640577420000087
为4.3mm～48.8mm，例如，
Figure BDA0003640577420000088
可以为4.3mm、5mm、20mm、40mm或48.8mm等。
进一步地，输出端子5的顶端在壳体1横截面上的投影面积与壳体1的横截面面积之比为0.015～0.45。即输出端子5凸出壳体1顶壁的部分占壳体1顶壁的面积之比为0.015～0.45。例如，输出端子5凸出壳体1顶壁的部分占壳体1顶壁的面积之比可以为0.015、0.1、0.2、0.3或0.45等。
如图5所示，输出端子5的顶端开设有呈锥形的第一沉台孔51，第一沉台孔51的大径端的直径为2.4mm～14mm，例如，第一沉台孔51的大径端的直径φ2-0可以为2.4mm、8mm、10mm、12mm或14mm等。输出端子5的底端具有环状的第二沉台孔52，第二沉台孔52的内环直径φ2-1为，第二沉台孔52的外环直径φ2-2为2.1mm～11mm。例如，φ2-1可以为2.1mm、5mm、8mm、10mm或11mm等。第二沉台孔52的内环直径φ2-2为，第二沉台孔52的外环直径φ2-2为2.4mm～14mm。例如，φ2-2可以为2.4mm、5mm、8mm、12mm或14mm等。第二沉台孔52的深度t2为0.3mm～1mm，例如，t2可以为0.3mm、0.5mm、0.8mm、0.9mm或1mm等。第一沉台孔51的底壁与输出端子5的底壁之间的距离t3为0.15mm～1.5mm，例如，t3可以为0.15mm、0.5mm、0.8mm、1mm或1.5mm等。
壳体1的顶壁的厚度为t0为0.5mm～1.2mm，例如，t0可以为0.5mm、0.6mm、0.7mm、1mm或1.2mm等。壳体1的侧壁的厚度为t1为0.25mm～1.2mm，例如，t1可以为0.25mm、0.6mm、0.7mm、1mm或1.2mm等。壳体1的顶部的圆角R1为0.6mm～3.6mm，例如，R1可以为0.6mm、1.5mm、2mm、3mm或3.6mm等。需要说明的是，壳体1顶部的圆角R1在壳体1的顶壁上的过渡长度为0.6mm～5.4mm，例如，壳体1顶部的圆角R1在壳体1的顶壁上的过渡长度可以为0.6mm、1.5mm、2mm、4mm或5.4mm等。壳体1顶部的圆角R1在壳体1的侧壁上的过渡长度为0.48mm～5.4mm，例如，壳体1顶部的圆角R1在壳体1的侧壁上的过渡长度可以为0.48mm、1.5mm、2mm、4mm或5.4mm等。
以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (12)

1.一种电池，其特征在于，包括：
壳体(1)，所述壳体(1)的顶壁开设有通孔，底部敞口设置；
卷芯(2)，其轴向的两端具有第一极耳(21)和第二极耳(22)；
第一集流盘(3)和第二集流盘(4)，所述第一极耳(21)与所述第一集流盘(3)相连，所述第二极耳(22)通过所述第二集流盘与所述壳体(1)相连；
输出端子(5)，密封且绝缘穿设于所述通孔内，并与所述第一集流盘(3)相连；以及
盖板(6)，密封设置于所述壳体(1)底部的开口端。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述壳体(1)的侧壁靠近底部的部分向内收缩形成缩口(10)，以在所述壳体(1)的内部形成安装平台(11)，所述第二集流盘(4)设置于所述安装平台(11)上，并与所述壳体(1)的内壁相连。
3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述壳体(1)的侧壁的底部边缘向内卷边并与所述缩口(10)围成U型压槽(12)，所述盖板(6)的外缘卡接于所述U型压槽(12)内。
4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述壳体(1)的卷边面积与所述壳体(1)的横截面面积之比为0.05～0.5。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：
防爆阀，所述盖板(6)上设置有所述防爆阀；所述防爆阀在所述壳体(1)横截面上的投影面积与所述壳体(1)的横截面面积之比为0.03～0.99。
6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述防爆阀呈圆环形，所述防爆阀的外环直径为33mm～44mm，所述防爆阀的内环直径为8mm～14mm。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的电池，其特征在于，所述壳体(1)的高度为80mm～120mm，所述电池的高度为81mm～124mm。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的电池，其特征在于，所述壳体(1)的纵截面面积与所述壳体(1)的横截面面积之比为0.25～0.65。
9.根据权利要求1～4中任一项所述的电池，其特征在于，所述壳体(1)的外径为10mm～50mm。
10.根据权利要求1～4中任一项所述的电池，其特征在于，所述通孔的内径为3mm～20mm，所述通孔与所述输出端子(5)的间距为1mm～15mm。
11.根据权利要求1～4中任一项所述的电池，其特征在于，所示输出端子(5)的顶端开设有呈锥形的第一沉台孔(51)，所述第一沉台孔(51)的大径端的直径为0.5mm～15mm；所述输出端子(5)底端具有环状的第二沉台孔(52)，所述第二沉台孔(52)的内环直径为5mm～11mm，所述第二沉台孔(52)的外环直径为2.4mm～14mm。
12.根据权利要求1～4中任一项所述的电池，其特征在于，所述输出端子(5)的顶端在所述壳体(1)横截面上的投影面积与所述壳体(1)的横截面面积之比为0.015～0.45。
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