CN218300168U - 全极耳圆柱电池和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种全极耳圆柱电池和车辆，其中，该全极耳圆柱电池壳体；卷芯，其容纳在所述壳体中并且其卷绕部分包括正极极片、负极极片和隔膜，所述卷芯还包括分别处于两端的多个正极极耳和多个负极极耳；正极极柱，其用于与所述正极极耳连接；负极连接片，其用于将所述负极极耳与所述壳体连接；其中，所述负极连接片具有第一贴合部和第一折弯部，所述第一贴合部沿轴向方向贴合在壳体内壁上，所述第一折弯部由负极连接片的基面朝向所述负极极耳进行弯折。根据本公开的全极耳圆柱电改善电池的体积利用率并且能够改善负极连接片和壳体内壁的焊接同轴度和焊接强度。

Description

全极耳圆柱电池和车辆

技术领域

本实用新型涉及一种全极耳圆柱电池和具有这样的全极耳圆柱电池的车辆。

背景技术

动力电池作为纯电动汽车或混合动力汽车的核心，其安全性、稳定性和高倍率性扮演着重要的角色。目前常见的动力电池包括有软包电池、圆柱电池和方形电池，其中，圆柱电池（例如全极耳圆柱电池）在功率密度、快充快放能力方面虽然与方形电池基本相同，然而，圆柱电池在安全性方面是较具有优势的。例如，在发生热失控时，圆柱电池具有较强的定向释放能量的能力。

从现有技术中已知一种圆柱电池，其在电池正负极处均设有连接片，所述连接片基本上平面地进行设计并且以其端部直接焊接在壳体内壁上。连接片的这种构造方式占用了一定的高度空间并且由此降低了圆柱电池的体积利用率，这对圆柱电池的功率密度的提高会产生不利的影响。

实用新型内容

根据不同的方面，本实用新型的目的在于提供一种在体积利用率方面得到改善的全极耳圆柱电池和具有这样的全极耳圆柱电池的车辆。

此外，本实用新型还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。

本实用新型通过提供一种全极耳圆柱电池来解决上述问题，具体而言，其包括：

壳体；

卷芯，其容纳在所述壳体中并且其卷绕部分包括正极极片、负极极片和隔膜，所述卷芯还包括分别处于两端的多个正极极耳和多个负极极耳；

正极极柱，其用于与所述正极极耳连接；以及

负极连接片，其用于将所述负极极耳与所述壳体连接；

其中，所述负极连接片具有第一贴合部和第一折弯部，所述第一贴合部沿轴向方向贴合在壳体内壁上，所述第一折弯部由负极连接片的基面朝向所述负极极耳进行弯折。

根据本实用新型的一个方面所提出的全极耳圆柱电池，所述负极连接片的第一折弯部由所述负极连接片的基面延伸到负极极耳的底部基面，所述负极极耳的相对于负极连接片处于远端的底部位于所述底部基面上。

根据本实用新型的一个方面所提出的全极耳圆柱电池，所述负极连接片的第一折弯部构造成弧形或斜面。

根据本实用新型的一个方面所提出的全极耳圆柱电池，还具有负极盖板，所述负极盖板覆盖所述负极连接片并且在端部设有用于抵靠在壳体内壁处的台阶部，所述壳体相应地具有在外部包覆所述台阶部的唇边。

根据本实用新型的一个方面所提出的全极耳圆柱电池，所述台阶部具有彼此成角度的第二贴合部和第二折弯部，其中，所述第二贴合部沿轴向方向延伸，所述第二折弯部朝向所述壳体的内部进行折弯。

根据本实用新型的一个方面所提出的全极耳圆柱电池，所述负极连接片和所述负极盖板分别与壳体内壁焊接连接。

根据本实用新型的一个方面所提出的全极耳圆柱电池，所述多个正极极耳的高度不等地进行设计，并且所述多个正极极耳的端部折弯并堆叠在所述卷芯的中心位置处。

根据本实用新型的一个方面所提出的全极耳圆柱电池，所述全极耳圆柱电池还具有绝缘件和密封圈，在所述绝缘件和密封圈的中心区域设置有贯通孔，所述正极极柱穿过所述贯通孔与所述正极极耳连接。

根据本实用新型的一个方面所提出的全极耳圆柱电池，所述正极极片包括第一主体部和从所述第一主体部向外延伸的多个正极极耳，所述多个正极极耳的高度沿预设方向依次增大。

根据本实用新型的一个方面所提出的全极耳圆柱电池，所述负极极片包括第二主体部和由所述第二主体部向外延伸的多个负极极耳，所述负极极耳的高度彼此相等。

通过将第一折弯部朝向负极极耳进行弯折，能够释放负极连接片下方的空间并且由此提高电池的体积利用率。另外，通过第一贴合部与壳体内壁的无间隙的贴合，能够保证这两者的焊接同轴度和焊接强度。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种具有这样的全极耳圆柱电池的车辆，其能够具有上述优点，对此不再赘述。

附图说明

参考附图，本实用新型的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，

图1示出了根据本实用新型的一实施例的全极耳圆柱电池的示意图；

图2以放大图示出了源于图1的全极耳圆柱电池负极的局部剖视图；

图3示出了源于图1的全极耳圆柱电池正极的局部剖视图；

图4示出了源于图1的全极耳圆柱电池的正极极耳的示意图。

具体实施方式

容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。

参考图1和2，其示出了根据本实用新型的全极耳圆柱电池100的示意图，该全极耳圆柱电池具有壳体110、容纳在该壳体中的卷芯120以及正极罩盖结构130，该壳体110能够构造为钢制壳体或铝制壳体。该卷芯120由正极极片、负极极片和处于其间的隔膜卷绕而成（可将其称为卷绕部分）并且在两端分别形成有多个（位于电池正极的）正极极耳121和多个（位于电池负极的）负极极耳122，其中，正极极片可由铝制成，负极极片可由铜制成。负极极耳122借助于负极连接片140与壳体内壁连接，相应地正极极耳121能够借助于可能存在的正极连接片或正极集流件与正极极柱连接，由此借助于容纳在壳体中的电解液形成电通路，在电池的充放电过程中壳体直接带负电，以这种方式能够简化电池的结构。

在制造过程中，通常对极片进行模切（例如激光模切）并且在预设位置处保留极耳，所述极耳经卷绕工艺均匀地分布在卷芯的端部。为了使负极极耳122以较简单的方式经由导电的负极连接片140与壳体内壁连接，以预设高度对负极极耳122进行揉平处理。如图2中所示出的那样，经揉平的负极极耳122均匀地排列并且每个负极极耳122基本上呈弧形。

根据本实用新型，该负极连接片140具有第一贴合部141和第一折弯部142，其中，该第一贴合部141用于与壳体内壁焊接连接（例如激光焊接连接）并且沿轴向方向贴合在壳体内壁上，与此相对地，第一折弯部142与该轴向方向成角度并且由负极连接片140的基面朝向负极极耳122进行倾斜和弯折。相比于现有技术中呈平面的负极连接片，通过将负极连接片朝向负极极耳进行弯曲能够释放负极连接片下方的空间并且由此提高电池的体积利用率。负极连接片的这种结构形式还能够提高其整体的强度，从而避免焊接过程中负极连接片发生变形。此外，由于第一贴合部141无间隙地抵靠在壳体110的内壁处，能够保证其与壳体110的焊接同轴度和这两者之间的焊接强度。

在此应该说明的是，“负极连接片的基面”是指负极连接片的处于全极耳圆柱电池的中心区域的那部分所在的平面并且其能够基本上平行于负极极耳的揉平平面。

可选地，根据揉平后的负极极耳122的形状或负极极耳122的揉平高度来确定第一折弯部142的形状，其中，“揉平高度”是指揉平后的负极极耳122与负极连接片140相接触的顶部至负极极耳底部之间的间距，所述负极极耳底部所在的平面能够被称为底部基面。

在一实施例中，负极连接片140的第一折弯部142从负极连接片的基面延伸到负极极耳122的底部基面，即第一折弯部142的高度基本上与揉平高度保持一致。例如，若负极极耳的揉平高度为0.5至3mm，则第一折弯部的折弯高度为0.5至3mm。

可选地，第一折弯部142能够呈弧形，所述弧形的曲率能够是固定不变的或所述弧形具有多个曲率不同的弧形部段。进一步优选地，所述第一折弯部142的形状与相邻的端部的负极极耳122的形状保持一致。

可选地，该第一折弯部142还能够构造为斜面，其相对于负极连接片的基面的曲率能够是固定不变的，或其能够具有多个具有不同曲率的部段。在图2中示出了构造为斜面的第一折弯部。

应该说明的是，第一折弯部的形状并不限于上面所阐释的实施例，其能够根据全极耳圆柱电池负极的结构相应地进行改型。例如，该第一折弯部能够设计为朝向负极极耳底部弯曲的异形结构。

在一可行的实施例中，在电池负极还设有负极盖板150用于覆盖负极连接片140，所述负极盖板设有用于抵靠在壳体内壁处的台阶部151，与此相应地，壳体在端部设有用于在外部包覆该台阶部151的唇边。该台阶部与唇边能够以激光焊接的方式进行连接。通过台阶部和唇边的形状配合来保证负极盖板和壳体的连接强度。

负极盖板的台阶部151具有彼此成角度的第二贴合部和第二折弯部，该第二贴合部沿轴向方向延伸，而第二折弯部朝向壳体内部进行弯折。负极盖板150的这种构造方式能够通过如下方式来实现，即首先将负极盖板150的边缘部分和壳体110进行激光焊接，激光束从壳体外部射向壳体内部，此后将高于负极盖板150所在平面的壳体110和负极盖板150的边缘向内弯曲以形成第二折弯部。该第二折弯部对负极盖板150的焊线在轴向方向上进行约束，由此，当负极盖板由于电池内部产气而向外膨胀时，焊线会受到来自第二折弯部的约束力。以这种方式能够增强负极盖板和壳体的焊接强度并且由此防止焊线由于负极盖板的变形而失效。

该第二折弯部与第二贴合部之间的夹角能够任意地进行设置。优选地，该第二折弯部与第二贴合部成直角，以便简化后续与封装板的装配过程。

在图3所示出的实施例中，多个正极极耳121集中地堆叠在卷芯120的中心位置处，以与正极极柱160连接。该正极罩盖结构130包括有绝缘件131和密封圈132，该绝缘件和密封圈在中心分别具有贯通孔，穿过所述贯通孔，正极极柱160与处于中心位置的正极极耳121连接并且形成电通路。绝缘件131、密封圈132和正极极柱160铆接并且能够作为整体固定在壳体上。

在一未示出的实施例中，处于中心的正极极耳同样能够借助于有导电能力的正极连接片与正极极柱连接，其中，正极连接片在一侧与正极极耳焊接连接并且在另一侧与正极极柱底部焊接。在此，正极连接片能够与正极极柱分开地进行构造，或正极连接片与正极极柱集成地进行构造，例如在正极连接片上冲压形成用作正极极柱的凸起部。

正极极耳121处于卷芯中心位置的布置方案能够通过如下方式来实现，即全部的正极极耳的高度沿远离卷芯中心的方向逐渐增大并且沿径向方向处于外部的正极极耳最高，这些高度不等的正极极耳弯折并且堆叠在卷芯的中心位置处，可参见图4。以这种方式，能够省去对正极极耳的揉平处理工艺并且由此简化生产流程。

可选地，正极极片包括第一主体部和从该第一主体部一侧向外延伸的正极极耳121，该正极极耳为矩形条状并且其高度沿预设方向如此逐次递增，从而在卷绕成卷芯的过程中最高的正极极耳121距离电池中心最远。此外，为了保证在卷绕过程之后正极极耳121能够成直线地排布，相邻正极极耳121之间的间距可选地同样逐渐增大。

与正极极耳121不同，负极极片包括第二主体部和由该第二主体部一侧向外突出的多个负极极耳122，该负极极耳为矩形条状并且高度彼此相等，以便经揉平工艺之后以较大的接触面积与负极连接片140和边缘的壳体内壁连接。

此外，本实用新型还涉及一种具有动力电池的车辆，该车辆可构造为纯电动汽车或混合动力汽车并且其动力车辆的电池模组包括有多个这样的全极耳圆柱电池，其中，全部的全极耳圆柱电池借助于封装板封装成电池模组。在此，关于根据本实用新型的车辆能够相应地参考关于全极耳圆柱电池的相关描述，对此不再赘述。

应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本实用新型的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本实用新型的法律保护范围内。

Claims (11)

1.一种全极耳圆柱电池，其特征在于，其包括：

壳体；

卷芯，其容纳在所述壳体中并且其卷绕部分包括正极极片、负极极片和隔膜，所述卷芯还包括分别处于两端的多个正极极耳和多个负极极耳；

正极极柱，其用于与所述正极极耳连接；以及

负极连接片，其用于将所述负极极耳与所述壳体连接；

其中，所述负极连接片具有第一贴合部和第一折弯部，所述第一贴合部沿轴向方向贴合在壳体内壁上，所述第一折弯部由负极连接片的基面朝向所述负极极耳进行弯折。

2.根据权利要求1所述的全极耳圆柱电池，其特征在于，所述负极连接片的第一折弯部由所述负极连接片的基面延伸到负极极耳的底部基面，所述负极极耳的相对于负极连接片处于远端的底部位于所述底部基面上。

3.根据权利要求2所述的全极耳圆柱电池，其特征在于，所述负极连接片的第一折弯部构造成弧形或斜面。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的全极耳圆柱电池，其特征在于，其还具有负极盖板，所述负极盖板覆盖所述负极连接片并且在端部设有用于抵靠在壳体内壁处的台阶部，所述壳体相应地具有在外部包覆所述台阶部的唇边。

5.根据权利要求4所述的全极耳圆柱电池，其特征在于，所述台阶部具有彼此成角度的第二贴合部和第二折弯部，其中，所述第二贴合部沿轴向方向延伸，所述第二折弯部朝向所述壳体的内部进行折弯。

6.根据权利要求5所述的全极耳圆柱电池，其特征在于，所述负极连接片和所述负极盖板分别与壳体内壁焊接连接。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的全极耳圆柱电池，其特征在于，所述多个正极极耳的高度不等地进行设计，并且所述多个正极极耳的端部折弯并堆叠在所述卷芯的中心位置处。

8.根据权利要求7所述的全极耳圆柱电池，其特征在于，所述全极耳圆柱电池还具有绝缘件和密封圈，在所述绝缘件和密封圈的中心区域设置有贯通孔，所述正极极柱穿过所述贯通孔与所述正极极耳连接。

9.根据权利要求7所述的全极耳圆柱电池，其特征在于，所述正极极片包括第一主体部和从所述第一主体部向外延伸的多个正极极耳，所述多个正极极耳的高度沿预设方向依次增大。

10.根据权利要求8或9所述的全极耳圆柱电池，其特征在于，所述负极极片包括第二主体部和由所述第二主体部向外延伸的多个负极极耳，所述负极极耳的高度彼此相等。

11.一种车辆，其特征在于，所述车辆具有根据权利要求1至10中任一项所述的全极耳圆柱电池。

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