CN218215609U - 一种圆柱电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种圆柱电池，包括壳体、盖板和电芯，所述电芯设置于所述壳体内，所述壳体的端部设有开口，所述盖板设置于所述开口处，所述电芯的至少一端设有极耳，所述极耳朝向所述电芯的孔芯处折叠形成极耳弯折部，所述极耳弯折部与所述壳体的内壁和/或所述盖板的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接。本实用新型通过将电芯的极耳弯折部与壳体和/或盖板通过相接触和/或焊接的形式实现电连接，从而省去或减少集流盘的使用，进而降低了电池内阻，节省了成本，同时提高了电池的能量密度。

Description

一种圆柱电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种圆柱电池。

背景技术

传统的卷绕式电池一般包括电池外壳和设置于电池外壳内的电芯和集流盘，电池外壳一般由壳体和盖板组成。其中，集流盘为电池重要的组成部分，其主要用于电芯的极耳与壳体或盖板之间的电连接。而集流盘一般采用较厚的金属材质制成，其具有一定的质量，故集流盘的存在会降低电池的能量密度；同时，在利用集流盘将电芯的极耳与壳体或盖板电导通时，由于集流盘自身具有一定的内阻，故集流盘的存在会使得电池的内阻增大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种圆柱电池，通过将电芯的极耳弯折部与壳体和/或盖板通过相接触和/或焊接的形式实现电连接，从而省去或减少集流盘的使用，进而降低了电池内阻，节省了成本，同时提高了电池的能量密度。

本实用新型的一种实施例提供一种圆柱电池，包括壳体、盖板和电芯，所述电芯设置于所述壳体内，所述壳体的端部设有开口，所述盖板设置于所述开口处，所述电芯的至少一端设有极耳，所述极耳朝向所述电芯的孔芯处折叠形成极耳弯折部，所述极耳弯折部与所述壳体的内壁和/或所述盖板的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接。

在一种可实现的方式中，所述电芯的相对两端均设有多个所述极耳，所述电芯的相对两端均形成有多个所述极耳弯折部；所述电芯仅其中一端的多个所述极耳弯折部与所述壳体的内壁和/或所述盖板的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接。

在一种可实现的方式中，所述电芯的相对两端均设有多个所述极耳，所述电芯的相对两端均形成有多个所述极耳弯折部；所述电芯其中一端的多个所述极耳弯折部与所述壳体的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接，所述电芯另外一端的多个所述极耳弯折部与所述盖板的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接。

在一种可实现的方式中，所述电芯的至少一端设有多个所述极耳，多个所述极耳朝向所述电芯的孔芯处折叠分别形成多个所述极耳弯折部；多个所述极耳弯折部叠加形成极耳集流部，所述极耳集流部与所述壳体的内壁和/或所述盖板的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接。

在一种可实现的方式中，所述极耳集流部与所述壳体的内壁和/或所述盖板的内壁相接触，且所述极耳集流部与所述壳体和/或所述盖板通过焊接固定，所述极耳集流部与所述壳体和/或所述盖板上均形成有焊印。

在一种可实现的方式中，所述极耳集流部上的所述焊印沿所述电芯的径向方向延伸设置。

在一种可实现的方式中，所述极耳集流部上形成有多个所述焊印，多个所述焊印环绕所述电芯的孔芯间隔设置。

在一种可实现的方式中，所述极耳集流部为环绕所述电芯的孔芯外围设置的至少一个圆环形结构，所述极耳集流部的圆环端面与所述壳体的内壁和/或所述盖板的内壁相接触。

在一种可实现的方式中，所述极耳集流部包括至少一个极耳叠合部，所述极耳叠合部沿所述电芯的径向方向延伸设置，所述极耳叠合部与所述壳体的内壁和/或所述盖板的内壁相接触，且所述极耳叠合部与所述壳体和/或所述盖板通过焊接固定，所述极耳叠合部上形成有所述焊印。

在一种可实现的方式中，所述极耳集流部包括多个所述极耳叠合部，多个所述极耳叠合部环绕所述电芯的孔芯间隔设置，每个所述极耳叠合部上均形成有所述焊印。

在一种可实现的方式中，所述极耳弯折部与所述壳体的内壁和/或所述盖板的内壁之间填充有导电物质。

在一种可实现的方式中，所述电芯的端面为圆形结构，所述极耳弯折部的长度为所述电芯端面直径的1/100-1/2。

本实用新型提供的圆柱电池，通过将电芯的极耳弯折部与壳体和/或盖板通过相接触和/或焊接的形式实现电连接，即取消了电芯的极耳与壳体和/或盖板电连接时所需的集流盘，从而省去或减少集流盘的使用，进而降低了电池内阻，节省了成本，同时提高了电池的能量密度。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例中圆柱电池的截面示意图。

图2为图1中盖板的结构示意图。

图3为图1中电芯的结构示意图。

图4为图3中电芯在卷绕时的结构示意图。

图5为图4中正极片的结构示意图。

图6为图4中负极片的结构示意图。

图7为本实用新型第二实施例中电芯在卷绕时的结构示意图。

图8为图7中正极片的结构示意图。

图9为图7中负极片的结构示意图。

图10为本实用新型第三实施例中电芯的结构示意图。

图11为本实用新型第四实施例中圆柱电池的截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本实用新型的说明书和权利要求书中所涉及的上、下、左、右、前、后、顶、底等(如果存在)方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

如图1及图3所示，本实用新型的一种实施例提供的圆柱电池，包括壳体11、盖板12和电芯2(即电池卷芯)，电芯2设置于壳体11内。壳体11的端部设有开口，盖板12设置于开口处，盖板12与壳体11相固定并密封壳体11的开口。电芯2的至少一端设有极耳，极耳朝向电芯2的孔芯20(即电芯2的卷绕中心)处折叠形成极耳弯折部210，极耳弯折部210与盖板12的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接。其中，在通过焊接实现电连接时，可以采用钎焊、熔焊(例如激光焊接)等方式，即利用焊料或母材熔料实现极耳弯折部210与盖板12的电导通。

如图11所示并结合图3，作为另一种实施方式，极耳弯折部210与壳体11的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接。

具体地，本实施例通过将电芯2的极耳弯折部210与壳体11和/或盖板12通过相接触和/或焊接的形式实现电连接，即取消了电芯2的极耳与壳体11和/或盖板12电连接时所需的集流盘，从而省去或减少集流盘的使用，进而降低了电池内阻，节省了成本，同时提高了电池的能量密度。

作为一种实施方式，电芯2的相对两端均设有多个极耳，电芯2的相对两端均形成有多个极耳弯折部210；电芯2仅其中一端的多个极耳弯折部210与壳体11的内壁和/或盖板12的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接。如图1所示并结合图3，电芯2的相对两端均形成有多个极耳弯折部210，电芯2仅其中一端的多个极耳弯折部210与盖板12的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接。如图11所示并结合图3，电芯2的相对两端均形成有多个极耳弯折部210，电芯2仅其中一端的多个极耳弯折部210与壳体11的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接。

作为另一种实施方式，电芯2的相对两端均设有多个极耳，电芯2的相对两端均形成有多个极耳弯折部210；电芯2其中一端的多个极耳弯折部210与壳体11的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接，电芯2另外一端的多个极耳弯折部210与盖板12的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接。

如图1及图3所示，作为一种实施方式，电芯2的至少一端设有多个极耳，多个极耳朝向电芯2的孔芯20处折叠分别形成多个极耳弯折部210；多个极耳弯折部210叠加形成极耳集流部21，极耳集流部21与盖板12的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接。如图11所示，作为另一种实施方式，极耳集流部21与壳体11的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接。

具体地，电芯2包括电池极片，电池极片为全极耳极片或多极耳极片，电池极片上设有多个极耳，极耳集流部21为电池极片上的多个极耳弯折后抚平叠加形成。

如图4至图6所示，作为一种实施方式，电池极片包括正极片22和负极片23，正极片22的一端设有多个正极耳221，负极片23的一端设有多个负极耳231。电芯2还包括隔膜24，电芯2由正极片22、隔膜24和负极片23叠合后通过卷绕形成(如图中的卷绕方向S)，且在叠合时，正极片22上的正极耳221和负极片23上的负极耳231分别位于电芯2的相对两端。在卷绕形成电芯2的过程中，需要边卷绕正极片22、隔膜24和负极片23，边向孔芯20处折叠抚平正极耳221和负极耳231，从而在电芯2的相对两端均形成极耳集流部21；电芯2其中一端的极耳集流部21为正极耳集流部，另外一端的极耳集流部21为负极耳集流部。

作为一种实施方式，正极片22上的正极耳221在抚平后超出隔膜24的顶端的距离为0.1-5mm；或者0.5-3mm。负极片23上的负极耳231在抚平后超出隔膜24的底端的距离小于5mm。

如图3所示，作为一种实施方式，电芯2的端面为圆形结构，极耳弯折部210的长度为电芯2端面直径的1/100-1/2。

如图1及图2所示，作为一种实施方式，极耳集流部21与盖板12的内壁相接触，且极耳集流部21与盖板12通过焊接固定，极耳集流部21和盖板12上均形成有焊印100(即焊接后留下的痕迹，也可称为“焊疤”等)，即极耳集流部21与盖板12通过焊印100固定连接。

如图11所示，作为另一种实施方式，极耳集流部21与壳体11的内壁相接触，且极耳集流部21与壳体11通过焊接固定，极耳集流部21和壳体11上均形成有焊印100，即极耳集流部21与壳体11通过焊印100固定连接。

作为一种实施方式，极耳集流部21与壳体11的内壁和/或盖板12的内壁之间填充有导电物质(图未示)，导电物质能够进一步降低电池内阻。

作为一种实施方式，极耳集流部21上的焊印100沿电芯2的径向方向延伸设置(图中仅示意出了盖板12上的焊印100，极耳集流部21上的焊印100图中未示出，极耳集流部21上的焊印100与盖板12上的焊印100的位置相对应)，即在焊接时，在极耳集流部21上从电芯2的中心沿径向进行焊接。同时，如图2所示，盖板12上的焊印100也沿其径向方向延伸设置。同理，当极耳集流部21与壳体11焊接时，壳体11上的焊印100也沿其径向方向延伸设置。

作为一种实施方式，极耳集流部21上形成有多个焊印100，极耳集流部21上的多个焊印100环绕电芯2的孔芯20间隔设置。同时，如图2所示，盖板12上也形成有多个焊印100，盖板12上的多个焊印100环绕其中心间隔设置。同理，当极耳集流部21与壳体11焊接时，壳体11上也形成有多个焊印100，壳体11上的多个焊印100环绕其中心间隔设置。

如图1及图3所示，作为一种实施方式，极耳集流部21(包括正极耳集流部和负极耳集流部)为环绕电芯2的孔芯20外围设置的一个或多个圆环形结构(即极耳集流部21为一圈圆环形结构，或者为沿电芯2的径向方向依次排列的多圈圆环形结构)，极耳集流部21的圆环端面212与盖板12的内壁相接触，使得极耳集流部21与盖板12之间具有较大的接触面积，从而降低电池内阻。如图11所示，作为另一种实施方式，当极耳集流部21与壳体11焊接时，极耳集流部21的圆环端面212与壳体11的内壁相接触。

具体地，如图4至图6所示，在本实施例中，正极片22上的多个正极耳221和负极片23上的多个负极耳231均为等间距设置，即正极片22上的多个正极耳221沿正极片22的长度方向等间距依次排列设置，负极片23上的多个负极耳231沿负极片23的长度方向等间距依次排列设置，使得在卷绕形成电芯2并折叠抚平正极耳221和负极耳231的过程中，多个正极耳221和多个负极耳231能够分别沿电芯2的周向方向依次叠加，从而形成圆环形结构的极耳集流部21。同时，最外侧的多个极耳在抚平叠加后几乎处于同一平面，从而构成极耳集流部21的圆环端面212，极耳集流部21的圆环端面212与壳体11的内壁和/或盖板12的内壁相贴合实现电导通。

如图7所示，作为另一种实施方式，极耳集流部21包括至少一个极耳叠合部211，极耳叠合部211沿电芯2的径向方向延伸设置，极耳叠合部211与壳体11的内壁和/或盖板12的内壁相接触，且极耳叠合部211与壳体11的内壁和/或盖板12通过焊接固定，极耳叠合部211上形成有焊印100(极耳叠合部211上的焊印100图中未示出)。

作为一种实施方式，极耳集流部21包括多个极耳叠合部211，多个极耳叠合部211环绕电芯2的孔芯20间隔设置，每个极耳叠合部211上均形成有焊印100。具体地，如图7所示，极耳叠合部211的数量为两个；当然，如图10所示，在其它实施例中，极耳叠合部211的数量也可以为更多个，例如六个等。

具体地，如图7至图9所示，正极片22上的多个正极耳221和负极片23上的多个负极耳231均为不等间距设置，且正极片22上的多个正极耳221之间的间距沿正极片22的长度方向递增，负极片23上的多个负极耳231之间的间距沿负极片23的长度方向递增(例如以等差数列的形式依次逐渐增大)，使得在卷绕形成电芯2并折叠抚平正极耳221和负极耳231的过程中，多个正极耳221和多个负极耳231能够分别沿电芯2的径向方向依次叠加，从而形成长条形结构的极耳叠合部211。极耳叠合部211与壳体11的内壁和/或盖板12的内壁相接触以实现电导通，同时将极耳叠合部211与壳体11的和/或盖板12通过焊接固定，从而方便焊接操作。

如图1所示，作为一种实施方式，圆柱电池还包括极柱3，极柱3贯穿壳体11的端面并与壳体11通过铆接固定。电芯2的相对两端均设有极耳集流部21，电芯2其中一端的极耳集流部21与盖板12的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接，电芯2另外一端的极耳集流部21通过集流盘4与极柱3电连接。

如图11所示，作为另一种实施方式，圆柱电池还包括极柱3，极柱3贯穿盖板12并与盖板12通过铆接固定。电芯2的相对两端均设有极耳集流部21，电芯2其中一端的极耳集流部21与壳体11的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接，电芯2另外一端的极耳集流部21通过集流盘4与极柱3电连接。

本实用新型实施例提供的圆柱电池，通过将电芯2的极耳弯折部210与壳体11和/或盖板12通过相接触和/或焊接的形式实现电连接，即取消了电芯2的极耳与壳体11和/或盖板12电连接时所需的集流盘，从而省去或减少集流盘的使用，进而降低了电池内阻，节省了成本，同时提高了电池的能量密度。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种圆柱电池，包括壳体(11)、盖板(12)和电芯(2)，所述电芯(2)设置于所述壳体(11)内，所述壳体(11)的端部设有开口，所述盖板(12)设置于所述开口处，其特征在于，所述电芯(2)的至少一端设有极耳，所述极耳朝向所述电芯(2)的孔芯(20)处折叠形成极耳弯折部(210)，所述极耳弯折部(210)与所述壳体(11)的内壁和/或所述盖板(12)的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接。

2.如权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述电芯(2)的相对两端均设有多个所述极耳，所述电芯(2)的相对两端均形成有多个所述极耳弯折部(210)；所述电芯(2)仅其中一端的多个所述极耳弯折部(210)与所述壳体(11)的内壁和/或所述盖板(12)的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接。

3.如权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述电芯(2)的相对两端均设有多个所述极耳，所述电芯(2)的相对两端均形成有多个所述极耳弯折部(210)；所述电芯(2)其中一端的多个所述极耳弯折部(210)与所述壳体(11)的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接，所述电芯(2)另外一端的多个所述极耳弯折部(210)与所述盖板(12)的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接。

4.如权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述电芯(2)的至少一端设有多个所述极耳，多个所述极耳朝向所述电芯(2)的孔芯(20)处折叠分别形成多个所述极耳弯折部(210)；多个所述极耳弯折部(210)叠加形成极耳集流部(21)，所述极耳集流部(21)与所述壳体(11)的内壁和/或所述盖板(12)的内壁通过相接触和/或焊接实现电连接。

5.如权利要求4所述的圆柱电池，其特征在于，所述极耳集流部(21)为环绕所述电芯(2)的孔芯(20)外围设置的至少一个圆环形结构，所述极耳集流部(21)的圆环端面(212)与所述壳体(11)的内壁和/或所述盖板(12)的内壁相接触。

6.如权利要求4所述的圆柱电池，其特征在于，所述极耳集流部(21)与所述壳体(11)的内壁和/或所述盖板(12)的内壁相接触，且所述极耳集流部(21)与所述壳体(11)和/或所述盖板(12)通过焊接固定，所述极耳集流部(21)与所述壳体(11)和/或所述盖板(12)上均形成有焊印(100)。

7.如权利要求6所述的圆柱电池，其特征在于，所述极耳集流部(21)上的所述焊印(100)沿所述电芯(2)的径向方向延伸设置。

8.如权利要求7所述的圆柱电池，其特征在于，所述极耳集流部(21)上形成有多个所述焊印(100)，多个所述焊印(100)环绕所述电芯(2)的孔芯(20)间隔设置。

9.如权利要求6所述的圆柱电池，其特征在于，所述极耳集流部(21)包括至少一个极耳叠合部(211)，所述极耳叠合部(211)沿所述电芯(2)的径向方向延伸设置，所述极耳叠合部(211)与所述壳体(11)的内壁和/或所述盖板(12)的内壁相接触，且所述极耳叠合部(211)与所述壳体(11)和/或所述盖板(12)通过焊接固定，所述极耳叠合部(211)上形成有所述焊印(100)。

10.如权利要求9所述的圆柱电池，其特征在于，所述极耳集流部(21)包括多个所述极耳叠合部(211)，多个所述极耳叠合部(211)环绕所述电芯(2)的孔芯(20)间隔设置，每个所述极耳叠合部(211)上均形成有所述焊印(100)。

11.如权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述极耳弯折部(210)与所述壳体(11)的内壁和/或所述盖板(12)的内壁之间填充有导电物质。

12.如权利要求1-11中任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述电芯(2)的端面为圆形结构，所述极耳弯折部(210)的长度为所述电芯(2)端面直径的1/100-1/2。

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