CN218004978U - 电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池装配技术领域，具体提供一种电池，旨在解决现有圆柱电池卷芯的极耳通过转接件连接而导致生产效率不高并且影响放电电流的问题。为此目的，本实用新型的电池包括壳体、正极柱、绝缘密封件、以及卷芯组件；其中，壳体具有腔室；正极柱安装在壳体的顶端；绝缘密封件位于壳体与正极柱之间；卷芯组件位于腔室内，卷芯组件由依次层叠的负极片、第一隔膜、正极片以及第二隔膜卷绕形成，卷芯组件的一端具有由正极片的正极集流体卷绕形成的正极耳，卷芯组件的另一端具有由负极片的负极集流体卷绕形成的负极耳；正极耳与正极柱的底端焊接连接，负极耳与壳体的内底壁焊接连接，电池装配结构省略转接件，提高了电池的装配效率和放电性能。

Description

电池

技术领域

本实用新型涉及电池装配技术领域，具体提供一种电池。

背景技术

现有锂离子电池具有能量密度高、功率性能好、循环寿命长等诸多优点，近年来在新能源汽车领域推广应用越来越广泛。在众多锂电子电池结构类型中，圆柱型锂离子电池由于安全性能好、生产效率高、成本较低的特点在新能源市场中占有重要的地位。

目前圆柱电池的装配工艺主要是通过卷绕方式制作卷芯，然后将卷芯两端的正、负极极耳(铜铝箔集流体)分别与金属转接件进行焊接，然后再将转接件与相应的正、负极顶盖极柱或壳体进行焊接，达到电流引出的目的。但是，该装配工艺不仅需要转接件与卷芯的正、负极极耳焊接，而且转接件还需与相应的顶盖的正极柱或壳体底端进行焊接，焊接工序繁琐复杂，生产成本高，生产效率低，并且转接件还影响了电池放电的电流，用户体验不佳。

相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决或缓解现有技术中的上述问题，即为了解决现有圆柱电池卷芯的极耳通过转接件连接而导致生产效率不高并且影响电池的放电电流的问题。

本实用新型提供一种电池，所述电池包括：壳体，其具有腔室；正极柱，其安装在所述壳体的顶端；绝缘密封件，其位于所述壳体与所述正极柱之间；以及卷芯组件，其位于所述腔室内，所述卷芯组件由依次层叠的负极片、第一隔膜、正极片以及第二隔膜卷绕形成，所述卷芯组件的一端具有由所述正极片的正极集流体卷绕形成的正极耳，所述卷芯组件的另一端具有由所述负极片的负极集流体卷绕形成的负极耳；其中，所述正极耳与所述正极柱的底端焊接连接，所述负极耳与所述壳体的内底壁焊接连接。

在上述的电池的优选技术方案中，所述壳体包括筒体以及分别与所述筒体的两端连接的顶盖和底盖，所述顶盖上设置有第一通孔，所述正极柱安装在所述第一通孔处，所述绝缘密封件位于所述顶盖与所述正极柱之间且在与所述第一通孔对应的位置设置有第二通孔，所述负极耳与所述底盖的内壁焊接连接。

在上述的电池的优选技术方案中，所述正极柱包括两个相对设置的环形片以及位于两个所述环形片之间圆形片，所述正极耳穿过所述环形片与所述圆形片焊接连接。

在上述的电池的优选技术方案中，所述圆形片的外径小于所述环形片的外径以在所述正极柱的边缘形成环形卡槽，所述环形卡槽与所述第二通孔的边缘处卡接，所述绝缘密封件在朝向所述顶盖的一侧形成有环形凸起，所述环形凸起围绕在所述第二通孔的外围。

在上述的电池的优选技术方案中，所述圆形片的厚度为0.8至1.2毫米。

在上述的电池的优选技术方案中，所述圆形片的厚度为1毫米。

在上述的电池的优选技术方案中，所述环形凸起的外径小于所述第一通孔的内径。

在上述的电池的优选技术方案中，所述第一通孔位于所述顶盖的中心位置。

在上述的电池的优选技术方案中，所述顶盖与所述筒体构造为一体式的。

在上述的电池的优选技术方案中，所述正极集流体的长度为所述正极片的长度的1/4至1/2。

本领域技术人员能够理解的是，本实用新型的电池包括壳体、正极柱、绝缘密封件以及卷芯组件；其中，壳体具有腔室；正极柱安装在壳体的顶端；绝缘密封件位于壳体与正极柱之间；卷芯组件位于腔室内，卷芯组件由依次层叠的负极片、第一隔膜、正极片以及第二隔膜卷绕形成，卷芯组件的一端具有由正极片的正极集流体卷绕形成的正极耳，卷芯组件的另一端具有由负极片的负极集流体卷绕形成的负极耳；正极耳与正极柱的底端焊接连接，负极耳与壳体的内底壁焊接连接。通过这样的设置，将正极柱、绝缘密封件以及卷芯组件安装在壳体上时，卷芯组件两端的正极耳和负极耳能够与正极柱和壳体的内底壁直接焊接连接，电池装配结构省略转接件，装配结构简单，生产效率高，提高了电池装配的效率和放电性能。

又进一步地，壳体包括筒体以及分别与筒体的两端连接的顶盖和底盖，顶盖上设置有第一通孔，正极柱安装第一通孔处，绝缘密封件位于顶盖与正极柱之间且在与第一通孔对应的位置设置有第二通孔，负极耳与底盖的内壁焊接连接。通过这样的设置，将壳体拆分为筒体、顶盖以及底盖，便于正极柱、绝缘密封件以及卷芯组件在壳体上的安装，提高了电池的装配效率。

又进一步地，正极柱包括两个相对设置的环形片以及位于两个环形片之间圆形片，正极耳穿过环形片与圆形片焊接连接。通过这样的设置，简化正极柱的复杂设计，设计简单，制备成本低。

又进一步地，圆形片的外径小于环形片的外径以在正极柱的边缘形成环形卡槽，环形卡槽与第二通孔的边缘处卡接，绝缘密封件在朝向顶盖的一侧形成有环形凸起，环形凸起围绕在第二通孔的外围。通过这样的设置，当圆形片通过环形卡槽卡接在绝缘密封件的第二通孔边缘处时，环形凸起能够围绕在正极柱的周围，便于绝缘密封件与正极柱作为一个整体与顶盖装配。

又进一步地，圆形片的厚度为0.8至1.2毫米。通过这样的设置，便于焊接产生的热量快速透过圆形片将正极耳与正极柱熔化焊接在一起并且能够使圆形片保持良好的结构强度。

又进一步地，环形凸起的外径小于第一通孔的内径。通过这样的设置，便于环形凸起卡在顶盖的第一通孔内侧，避免绝缘密封件相对于顶盖而平行移动。

又进一步地，第一通孔位于顶盖的中心位置。通过这样的设置，当正极柱安装顶盖的中心位置的第一通孔内时，正极柱的底端能够与形成在卷芯组件中心位置的正极耳对接，简化装配工序。

又进一步地，顶盖与筒体构造为一体式的。通过这样的设置，设计简单，简化了装配工序，成本低。

又进一步地，正极集流体的长度为正极片的长度的1/4至1/2。通过这样的设置，当正极片的正极集流体卷绕形成的正极耳能够与正极柱的底端的截面相匹配。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是本实用新型的电池的正极片的结构示意图；

图2是本实用新型的电池的负极片的结构示意图；

图3是本实用新型的电池的卷芯组件的结构示意图；

图4是本实用新型的电池的壳体的结构示意图；

图5是本实用新型的电池的绝缘密封件的结构示意图；

图6是本实用新型的电池的正极柱的结构示意图；

图7是本实用新型的电池的装配结构示意图。

附图标记列表:

1、壳体；11、筒体；12、顶盖；121、第一通孔；13、底盖；2、正极柱；21、圆形片；22、环形片；23、环形卡槽；3、绝缘密封件；31、第二通孔；32、环形凸起；4、卷芯组件；41、正极片；411、正极集流体；42、负极片；421、负极集流体。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示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，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

基于背景技术指出的现有圆柱电池卷芯的极耳通过转接件连接而导致生产效率不高并且影响电池的放电电流的问题。本实用新型提供了一种电池，旨在通过卷芯的两端极耳直接与正极柱和壳体的内底壁直接焊接连接，直接省略转接件，降低了生产成本，电池装配的结构简单，简化了生产工序，提高了电池装配的效率和放电性能。

具体地，如图1、图2以及图7所示，本实用新型的圆柱电池包括壳体1、正极柱2、绝缘密封件3以及卷芯组件4；其中，壳体1具有腔室；正极柱2安装在壳体1的顶端；绝缘密封件3位于壳体1与正极柱2之间；卷芯组件4位于腔室内，卷芯组件4由依次层叠的负极片42、第一隔膜、正极片41以及第二隔膜卷绕形成，卷芯组件4的一端具有由正极片41的正极集流体411卷绕形成的正极耳，卷芯组件4的另一端具有由负极片42的负极集流体421卷绕形成的负极耳；其中，正极耳与正极柱2的底端焊接连接，负极耳与壳体1的内底壁焊接连接。

示例性地，如图1、图2以及图7所示，电池的正极片41采用铝箔作为基材，其表面涂敷正极活性材料，正极片41的边缘预留铝箔作为正极集流体411；电池的负极片42采用铜箔作为基材，其表面涂敷负极活性材料，负极片42边缘预留铜箔作为负极集流体421，其中，负极集流体421的长度与负极片42长度相同，正极集流体411的长度为正极片41的长度的1/4至1/2。

将上述的负极片42、第一隔膜、正极片41以及第二隔膜依次层叠，其中，正极片41边缘预留的正极集流体411与负极片42边缘预留的负极集流体421相对设置，当卷绕形成卷芯组件4后，正极片41边缘预留的正极集流体411卷绕形成正极耳，负极片42边缘预留的负极集流体421卷绕形成负极耳。

将卷芯组件4、正极柱2、绝缘密封件3安装在壳体1上时，卷芯组件4的正极耳与正极柱2的底端焊接连接，负极耳与壳体1的内底壁焊接连接即可完成电池的装配。由于省略了传统的转接件结构，一方便简化了装配步骤，另一方面，可以增加卷芯组件4的体积，进而提高了电池能量密度，电流能够直接经过极耳直接流出，无有转接件的电流损耗，提高了电池放电时的电流。

需要说明的是，虽然上述描述的实施方式是结合圆柱形的电池进行介绍的，但是，本实用新型的技术方案也适用其他具有同类型结构的电池，例如纽扣电池、方形电池等。

优选地，如图4所示，壳体1包括筒体11以及分别与筒体11的两端连接的顶盖12和底盖13，顶盖12上设置有第一通孔121，正极柱2安装第一通孔121处，绝缘密封件3位于顶盖12与正极柱2之间且在与第一通孔121对应的位置设置有第二通孔31，负极耳与底盖13的内壁焊接连接。

示例性地，如图4所示，电池的壳体1包括筒体11、顶盖12以及底盖13，卷芯组件4的正极耳朝向顶盖12设置，卷芯组件4的负极耳朝向底盖13设置，将顶盖12和底盖13与筒体11密封后，卷芯组件4即可被夹紧在筒体11内。其中，顶盖12上设置有圆形的第一通孔121，第一通孔121位于顶盖12的中心位置，正极柱2能够安装在第一通孔121处，绝缘密封件3设置有圆形的第二通孔31，绝缘密封件3安装在顶盖12与正极柱2之间时，第一通孔121与第二通孔31相对应设置。当安装卷芯组件4被夹紧在筒体11内时，顶盖12与筒体11的上端连接将卷芯组件4的正极耳压紧抵靠在正极柱2的底端，底盖13与筒体11的下端连接将卷芯组件4的负极耳压紧抵靠在底盖13的内壁，然后将正极柱2的底端与正极耳焊接连接，将底盖13的内壁与负极耳焊接连接，完成电池的焊接装配。

优选地，如图4所示，顶盖12与筒体11构造为一体式的。

示例性地，如图4所示，壳体1选用为钢壳，壳体1的表面镀镍，通过冲压成型可以将顶盖12与筒体11冲压成型为一个整体。通过这样的设置，设计简单，简化了装配工序，成本低。

优选地，如图6所示，正极柱2包括两个相对设置的环形片22以及位于两个环形片22之间圆形片21，正极耳穿过环形片22与圆形片21焊接连接。

示例性地，如图6所示，正极柱2通过一个铝制的圆形片21和两个铝制的环形片22相互连接而成，其中圆形片21位于两个环形片22之间，当正极耳穿过任意一个环形片22时，卷芯组件4的正极耳穿过环形片22的中心孔与圆形片21焊接连接。也就是说，圆形片21中心区域与环形片22的中心孔形成圆形凹槽区域，卷芯组件4的正极耳被限定在圆形凹槽区域内，避免卷芯组件4的正极耳从正极柱2的底端脱出。

优选地，圆形片21的厚度为0.8至1.2毫米。本实用新型的正极柱2的圆形片21采用厚度为1毫米，便于焊接产生的热量快速透过圆形片21将正极耳与正极柱2熔化焊接在一起并且能够使圆形片保持良好的结构强度，焊接后正极柱2整体结构不发生形变。

优选地，如图5和图6所示，圆形片21的外径小于环形片22的外径以在正极柱2的边缘形成环形卡槽23，环形卡槽23与第二通孔31的边缘处卡接，绝缘密封件3在朝向顶盖12的一侧形成有环形凸起32，环形凸起32围绕在第二通孔31的外围。

示例性地，如图5和图6所示，由于圆形片21的外径小于环形片22的外径，两个环形片22与圆形片21的边缘形成正极柱2的边缘形成环形卡槽23。绝缘密封件3在朝向顶盖12的一侧形成有环形凸起32，环形凸起32围绕在第二通孔31的外围，当正极柱2的环形卡槽23与绝缘密封件3在第二通孔31的边缘处卡接时，正极柱2能够嵌入环形凸起32内侧并且固定在绝缘密封件3上，便于绝缘密封件3和正极柱2作为一个整体安装在顶盖12上。

需要说明的是，绝缘密封件3可以选用聚四氟乙烯、聚醚类等高分子材料制成，这种对绝缘密封件3的材质的调整和改变并不偏离本实用新型的原理和范围，均应限定在本实用新型的保护范围之内。

优选地，如图5和图6所示，环形凸起32的外径小于第一通孔121的内径。

示例性地，如图5和图6所示，绝缘密封件3的环形凸起32朝向顶盖12装配时，环形凸起32的外径小于第一通孔121的内径，便于环形凸起32卡在顶盖12的第一通孔121内侧，避免绝缘密封件3相对于顶盖12而平行移动。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，所述电池包括：

壳体，其具有腔室；

正极柱，其安装在所述壳体的顶端；

绝缘密封件，其位于所述壳体与所述正极柱之间；以及

卷芯组件，其位于所述腔室内，所述卷芯组件由依次层叠的负极片、第一隔膜、正极片以及第二隔膜卷绕形成，所述卷芯组件的一端具有由所述正极片的正极集流体卷绕形成的正极耳，所述卷芯组件的另一端具有由所述负极片的负极集流体卷绕形成的负极耳；

其中，所述正极耳与所述正极柱的底端焊接连接，所述负极耳与所述壳体的内底壁焊接连接。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述壳体包括筒体以及分别与所述筒体的两端连接的顶盖和底盖，所述顶盖上设置有第一通孔，所述正极柱安装在所述第一通孔处，所述绝缘密封件位于所述顶盖与所述正极柱之间且在与所述第一通孔对应的位置设置有第二通孔，所述负极耳与所述底盖的内壁焊接连接。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述正极柱包括两个相对设置的环形片以及位于两个所述环形片之间圆形片，所述正极耳穿过所述环形片与所述圆形片焊接连接。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述圆形片的外径小于所述环形片的外径以在所述正极柱的边缘形成环形卡槽，所述环形卡槽与所述第二通孔的边缘处卡接，所述绝缘密封件在朝向所述顶盖的一侧形成有环形凸起，所述环形凸起围绕在所述第二通孔的外围。

5.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述圆形片的厚度为0.8至1.2毫米。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述圆形片的厚度为1毫米。

7.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述环形凸起的外径小于所述第一通孔的内径。

8.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一通孔位于所述顶盖的中心位置。

9.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述顶盖与所述筒体构造为一体式的。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电池，其特征在于，所述正极集流体的长度为所述正极片的长度的1/4至1/2。

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