CN217823018U - 一种锂离子圆柱电芯外壳及锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，提供了一种锂离子圆柱电芯外壳及锂离子电池，本实用新型的锂离子圆柱电芯外壳包括：圆柱筒，圆柱筒的一端开口，圆柱筒的另一端设有固定板，固定板的周边与圆柱筒的内壁导电固定连接；固定板朝向圆柱筒开口端的一面设有环形槽和多个凹陷部，环形槽与固定板同心设置，并设置在固定板与圆柱筒的连接处，凹陷部设置在环形槽围成的区域内，且环绕固定板的中心间隔设置，固定板朝向圆柱筒开口端的一面用于连接电池卷芯的正极集流体。其能够简化集流盘与正极盖板的连接结构，简化集流盘与正极盖板连接的操作过程。

Description

一种锂离子圆柱电芯外壳及锂离子电池

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子圆柱电芯外壳及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，广泛运用于各种工作场合。其中，圆柱锂离子电池凭借其易于制造等结构上的优势成为了插电式混合驱动、纯电驱动新能源汽车普遍使用的动力源。同时，圆柱锂离子电池也是储能应用市场的常用电池结构，例如用于家庭储能、房车储能及大型工业储能等场景。

传统的圆柱锂离子电池有18650、21700等型号，多采用单极耳的方式连接卷芯和电池电极。由于极耳为细长薄片式的导体，是影响电池内阻和电池发热的主要不利因数。随着新能源汽车对于电池能量密度更大、输出功率更强的要求，意味着极耳需要承受更大电流、释放更多热量，成为了影响电池安全的关键。由此出现了“无极耳”或“全极耳”结构的锂离子电池卷芯，其卷芯两端通常设有盖板(或称“集流盘”)。由于一些电芯外壳的正极端为开口的圆筒结构，开口处设置有正极盖板，正极盖板需要与电芯外壳进行连接，正极集流盘需要通过导电连接件与正极盖板连接，导致正极集流盘与正极盖板的连接过程较为复杂。同时，为适应正极集流盘与正极盖板间的距离误差，导电连接件通常采用折叠结构，占用电芯外壳内的空间较大，制约卷芯的体积和电池的能量密度。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提出一种锂离子圆柱电芯外壳，其能够简化集流盘与正极盖板的连接结构，简化集流盘与正极盖板连接的操作过程。

为达上述目的，本实用新型的锂离子圆柱电芯外壳包括：圆柱筒，所述圆柱筒的一端开口，所述圆柱筒的另一端设有固定板，所述固定板的周边与所述圆柱筒的内壁导电固定连接；所述固定板朝向所述圆柱筒开口端的一面设有环形槽和多个凹陷部，所述环形槽与所述固定板同心设置，并设置在所述固定板与所述圆柱筒的连接处，所述凹陷部设置在所述环形槽围成的区域内，且环绕所述固定板的中心间隔设置，所述固定板朝向所述圆柱筒开口端的一面用于连接电池卷芯的正极集流体。

在其中一个实施例中，所述凹陷部的形状成扇形或扇环形，且所述凹陷部与所述环形槽之间隔离设置。

在其中一个实施例中，所述扇形或扇环形的各顶角处设有圆角。

在其中一个实施例中，所述固定板设置所述圆柱筒内，所述圆柱筒设有固定板一端的端面，与所述固定板背离所述圆柱筒开口端的一面设有间距。

在其中一个实施例中，所述固定板上设有过液孔，所述过液孔贯穿所述固定板设置。

在其中一个实施例中，所述过液孔设于所述固定板的中心处。

在其中一个实施例中，其特征在于，所述凹陷部贯穿所述固定板设置。

本实用新型还提出一种锂离子电池，其包括上述任意一个实施例中的锂离子圆柱电芯外壳。

上述实施方式中的锂离子圆柱电芯外壳至少具有以下优点：

(1)使用时，电池卷芯安装在圆柱筒内，卷芯正极集流盘通过焊接方式直接与固定板连接，凹陷部和环形槽之间的间隔区域与卷芯的正极集流盘连接，电池的正极盖板直接与圆柱筒的侧壁连接，导电面积大，结构简单并能够承受较大电流；凹陷部和环形槽与卷芯的正极集流盘之间形成间隙，便于电解液流动；相较于传统电芯外壳结构，其能够简化集流盘与正极盖板的连接结构，简化集流盘与正极盖板连接的操作过程。

(2)凹陷部的形状成扇形或扇环形便于电解液沿卷芯的周向流动，凹陷部的间隔区域便于使用激光焊与对应集流盘连接；凹陷部贯穿固定板便于电解液注液。

(3)圆柱筒端面与固定板之间设有间距，便于正极盖板利用圆柱筒内壁作为安装定位基准。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型一实施例提供的锂离子圆柱电芯外壳的主视图；

图2为图1所示的锂离子圆柱电芯外壳的A放大视图；

图3为图1所示的锂离子圆柱电芯外壳的立体结构示意图；

图4为图另一实施例提供的锂离子圆柱电芯外壳的立体结构示意图；

附图标记：

1-圆柱筒，2-固定板，21-环形槽，22-凹陷部，221-圆角，23-过液孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

需要理解的是，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1至图4，一实施方式中的锂离子圆柱电芯外壳包括圆柱筒1和固定板2，其能够简化集流盘与正极盖板的连接结构，简化集流盘与正极盖板连接的操作过程。

具体的，请参阅图1至图3，圆柱筒1的一端开口，圆柱筒1的另一端设有固定板2。固定板2的周边与圆柱筒1的内壁导电固定连接。圆柱筒1采用两端开口的圆筒构成，固定板2设置在圆筒内的一端，构成一端开口的圆柱筒1。根据锂离子电池的电化学原理，电芯外壳采用铝等材料制成，作为电池的正极导电结构使用，圆柱筒1和固定板2采用对应材料制造。固定板2可以与圆柱筒1一体成型也可以采用焊接等方式安装在圆柱筒1内。

固定板2朝向圆柱筒1开口端的一面设有环形槽21和多个凹陷部22。环形槽21与固定板2同心设置，并设置在固定板2与圆柱筒1的连接处。凹陷部22设置在环形槽21围成的区域内，且环绕固定板2的中心间隔设置。固定板2朝向圆柱筒1开口端的一面用于连接电池卷芯的正极集流体。具体的，凹陷部22与环形槽21形成的间隔区域与电池卷芯的正极集流体连接，例如，采用激光焊接方式与集流盘连接。该实施方式中的锂离子圆柱电芯外壳使用时，电池卷芯安装在圆柱筒1内，卷芯正极集流盘通过焊接方式直接与固定板2连接，凹陷部22和环形槽21之间的间隔区域与卷芯的正极集流盘连接，电池的正极盖板直接与圆柱筒1的侧壁连接，导电面积大，结构简单并能够承受较大电流；凹陷部22和环形槽21与卷芯的正极集流盘之间形成间隙，便于电解液流动；相较于传统电芯外壳结构，其能够简化集流盘与正极盖板的连接结构，简化集流盘与正极盖板连接的操作过程。

一实施方式中，凹陷部22的形状成扇形或扇环形，且凹陷部22与环形槽21之间隔离设置。具体的，扇形或扇环形的各顶角处设有圆角221。凹陷部22的形状成扇形或扇环形便于电解液沿卷芯的周向流动，凹陷部22的间隔区域便于使用激光焊与对应集流盘连接；圆角221便于凹陷部22加工。一实施方式中，固定板2上设有过液孔23，过液孔23贯穿固定板2设置。过液孔23便于从电池正极注入电池电解液。一实施方式中，过液孔23设于固定板2的中心处。中心的过液孔23便于电解液从电池卷芯的中心孔流向电池负极。

请参阅图4，一实施方式中，凹陷部22贯穿固定板2设置。凹陷部22贯穿固定板2使凹陷部22能够作为过液孔23使用。凹陷部22贯穿固定板2便于电解液注液，便于电解液流入电池卷芯。

请再次参阅图1至图3，一实施方式中，固定板2设置圆柱筒1内。圆柱筒1设有固定板2一端的端面，与固定板2背离圆柱筒1开口端的一面设有间距。圆柱筒1端面与固定板2之间设有间距，便于正极盖板利用圆柱筒1内壁作为安装定位基准。

根据上述实施方式中的锂离子圆柱电芯外壳，

使用时，电池卷芯3安装在圆柱筒1内，卷芯正极集流盘通过焊接方式直接与固定板2连接，凹陷部22和环形槽21之间的间隔区域与卷芯的正极集流盘连接，电池的正极盖板直接与圆柱筒1的侧壁连接，导电面积大，结构简单并能够承受较大电流；凹陷部22和环形槽21与卷芯的正极集流盘之间形成间隙，便于电解液流动；相较于传统电芯外壳结构，其能够简化集流盘与正极盖板的连接结构，简化集流盘与正极盖板连接的操作过程。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种锂离子圆柱电芯外壳，其特征在于，包括：圆柱筒，所述圆柱筒的一端开口，所述圆柱筒的另一端设有固定板，所述固定板的周边与所述圆柱筒的内壁导电固定连接；所述固定板朝向所述圆柱筒开口端的一面设有环形槽和多个凹陷部，所述环形槽与所述固定板同心设置，并设置在所述固定板与所述圆柱筒的连接处，所述凹陷部设置在所述环形槽围成的区域内，且环绕所述固定板的中心间隔设置，所述固定板朝向所述圆柱筒开口端的一面用于连接电池卷芯的正极集流盘。

2.根据权利要求1所述的锂离子圆柱电芯外壳，其特征在于，所述凹陷部的形状成扇形或扇环形，且所述凹陷部与所述环形槽之间隔离设置。

3.根据权利要求2所述的锂离子圆柱电芯外壳，其特征在于，所述扇形或扇环形的各顶角处设有圆角。

4.根据权利要求1所述的锂离子圆柱电芯外壳，其特征在于，所述固定板设置所述圆柱筒内，所述圆柱筒设有固定板一端的端面，与所述固定板背离所述圆柱筒开口端的一面设有间距。

5.根据权利要求1中所述的锂离子圆柱电芯外壳，其特征在于，所述固定板上设有过液孔，所述过液孔贯穿所述固定板设置。

6.根据权利要求5所述的锂离子圆柱电芯外壳，其特征在于，所述过液孔设于所述固定板的中心处。

7.根据权利要求1至6任意一项中所述的锂离子圆柱电芯外壳，其特征在于，所述凹陷部贯穿所述固定板设置。

8.一种锂离子电池，其特征在于，包括根据权利要求1～7任意一项中所述的锂离子圆柱电芯外壳。

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