CN218334224U - 一种圆柱电芯 - Google Patents
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Abstract
一种圆柱电芯，包括壳体，壳体内设有卷芯，卷芯上端设有正极端盖，正极端盖中部插接有正极极柱，卷芯的一端设有正极极耳单元，卷芯的另一端设有负极极耳单元；卷芯通过正极极耳单元与正极极柱固定连接，壳体下方设有负极盖板，卷芯通过负极极耳单元与负极盖板相连通。本实用新型的优点在于：正极极耳以及负极极耳端部分别堆叠在一起，使得正极极耳以及负极极耳端部分别形成类似集流盘的结构，使得电芯整体不再需要额外的集流盘，有效的降低了电芯的整体生产成本，提高了电芯的体积能量密度。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池电芯技术领域，具体地指一种圆柱电芯。
背景技术
极耳圆柱电芯可以兼顾高能量密度和高功率密度，与传统单个极耳的圆柱电芯比，具有一系列优势：可以在15min内从0充电至80％的电量，实现快充；采用较少数量的电池也可以输出较大驱动功率，因此PACK数量少，连接减少，结构简单且能降低整车成本，现有的圆柱电芯极耳通常为全极耳或者特斯拉对极耳进行部分三角形裁剪，然后将极耳折弯后通过柔平工艺成型，再与集流盘通过激光穿透焊连接起来，当前方案的能量密度遇到瓶颈，由于电芯BOM材料成本较高，从而电动车整体成本较燃油车无较大优势，需逐步优化降低电动车每个部件的成本，不利于电动车的发展。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种圆柱电芯。倒梯形极耳，较传统极耳形状上有不一样之处，在卷绕时，可将所有极耳叠在一起后直接激光焊接后成为集流盘，减少一个集流盘零件，可降低电芯BOM成本，以及提高电芯的体积能量密度。
本实用新型采用如下技术方案：一种圆柱电芯，包括壳体，所述壳体内设有卷芯，所述卷芯上端设有正极端盖，所述正极端盖中部插接有正极极柱，所述卷芯内设有正极极片和负极极片，所述正极极片上设有正极极耳单元，所述负极极片上设有负极极耳单元；
所述卷芯通过正极极耳单元与正极极柱固定连接，所述壳体下方设有负极盖板，所述卷芯通过负极极耳单元与负极盖板相连通；
所述正极极耳单元包括正极极片和至少一个正极极耳，所述至少一个正极极耳第一端连接所述卷芯的一端，第二端围绕所述卷芯的轴线与相邻正极极耳堆叠，用于汇集所述至少一个正极极耳第一端的电流；
所述负极极耳单元包括负极极片和至少一个负极极耳，所述至少一个负极极耳第一端连接所述卷芯的另一端，第二端围绕所述卷芯的轴线与相邻负极极耳堆叠，用于汇集所述至少一个负极极耳第一端的电流。
优选地，所述正极极耳为梯形，梯形上底连接所述卷芯的一端；所述负极极耳为梯形，梯形上底连接所述卷芯的另一端。这样，通过梯形的设置，在正极极耳和负极极耳在向卷芯中心堆叠时，由于远离卷芯的一端较宽，可以充分的将正极极耳或负极极耳堆叠在一起，提高堆叠后的有效面积和厚度。
优选地，所述正极极耳/负极极耳梯形底角的范围为75°～85°。这样，在保证堆叠的有效面积的同时，减少的极片的耗材。
优选地，所述壳体与卷芯之间设有绝缘膜。
优选地，所述正极极片以及负极极片两端均设有绝缘片。
优选地，所述正极极耳与负极极耳端部均设有焊接过流区域。这样，减少正极极耳或负极极耳在堆叠焊接形成集流盘结构时的损坏概率，提高良品率，降低生产成本。
本实用新型的优点在于：
正极极耳以及负极极耳端部分别堆叠在一起，使得正极极耳以及负极极耳端部分别形成类似集流盘的结构，使得电芯整体不再需要额外的集流盘，有效的降低了电芯的整体生产成本，同时，电池的重量降低，电量不便，从而有效的提高了电池包的能量密度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的剖视图；
图3为本实用新型的A部分结构示意图；
图4为本实用新型的正极极片主视图；
图5为本实用新型的负极极片主视图；
图6为本实用新型正极极耳堆叠后的结构示意图。
图中：1-壳体、2-卷芯、21-第一隔离膜、22-正极极片、23-正极集流体、24-第二隔离膜、25-负极极片、26-负极集流体、3-正极端盖、4-正极极柱、5-正极极耳、6-负极盖板、7-负极极耳、8-绝缘膜、9-绝缘片、10-焊接过流区域。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种圆柱电芯做进一步详细的描述。
在本实施例中，需要理解的是，术语“中间”、“上”、“下”、“顶部”、“右侧”、“左端”、“上方”、“背面”、“中部”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，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发明的限制。
如图1～5所示，本实用新型提出的一种圆柱电芯，包括壳体1，壳体1内设有卷芯2，卷芯2上端设有正极端盖3，正极端盖3中部插接有正极极柱4，卷芯2内设有正极极片22和负极极片25，正极极片22上设有正极极耳单元，负极极片25上设有负极极耳单元。
卷芯2通过正极极耳单元与正极极柱4固定连接，壳体1下方设有负极盖板6，卷芯2通过负极极耳单元与负极盖板6相连通；正极极耳单元包括正极极片22和至少一个正极极耳5，至少一个正极极耳5第一端连接卷芯2的一端，第二端围绕卷芯2的轴线与相邻正极极耳5堆叠，用于汇集至少一个正极极耳5第一端的电流；负极极耳单元包括负极极片25和至少一个负极极耳7，至少一个负极极耳7第一端连接卷芯2的另一端，第二端围绕卷芯2的轴线与相邻负极极耳7堆叠，用于汇集至少一个负极极耳7第一端的电流。
具体地，在进行堆叠时，正极极耳5或负极极耳7向内侧折弯，折弯后多个正极极耳5或负极极耳7堆叠在一起形成圆台状，圆台结构的正极极耳5或负极极耳7端部进行焊接焊接，焊接部分形成类似集流盘的结构，使得电芯整体不再需要额外的集流盘，有效的降低了电芯的整体生产成本，根据公式：电池的能量密(Wh/kg)＝电量(kWh)/质量(kg)，可知，当电池的电量不变时，质量减少，则能量密度提高，即当电芯整体去除额外集流盘的重量后，可以有效提高电池包的能量密度。
如图6所示，作为本使用新型较优实施例，以正极极耳为例，正极极耳5设置为梯形，梯形上底连接所述卷芯2的一端；所述负极极耳7为梯形，梯形上底连接所述卷芯2的另一端。这样在堆叠时，使得较宽的一端接触的面积增大，提高了堆叠后的有效面积和厚度，增加了电流容量；正极极耳(5)/负极极耳(7)梯形底角的范围为75°～85°较优，这样，在保证堆叠的有效面积的同时，减少的极片的耗材。
卷芯2包括第一隔离膜21，第一隔离膜21远离壳体1一侧设有正极极片22，正极极片22远离第一隔离膜21一侧设有第二隔离膜24，第二隔离膜24远离正极极片22一侧设有负极极片25，第一隔离膜21与第二隔离膜24对正极极片22与负极极片25之间进行隔离。
正极极片22上设有正极集流体23，负极极片25上设有负极集流体26，正极集流体23为铝箔，负极集流体26为铜箔。第一隔离膜21、正极极片22、正极集流体23、第二隔离膜24、负极极片25以及负极集流体26依次排布。壳体1与卷芯2之间设有绝缘膜8，绝缘膜8对卷芯2与壳体1之间进行绝缘隔离。正极极片22以及负极极片25两端均设有绝缘片9，本发明实施例中，绝缘片9为陶瓷绝缘片。
正极极耳5与负极极耳7端部均设有焊接过流区域10，焊接过流区域10的设置，便于正极极耳5以及负极极耳7之间的焊接。
本领域的技术人员应当理解，此处的具体实施方案仅用解释本实用新型专利，并不用于限制本实用新型专利。在本实用新型专利的精神和原则之内作出的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型专利的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种圆柱电芯，其特征在于：包括壳体(1)，所述壳体(1)内设有卷芯(2)，所述卷芯(2)上端设有正极端盖(3)，所述正极端盖(3)中部插接有正极极柱(4)，所述卷芯(2)内设有正极极片(22)和负极极片(25)，所述正极极片(22)上设有正极极耳单元，所述负极极片(25)上设有负极极耳单元；
所述卷芯(2)通过正极极耳单元与正极极柱(4)固定连接，所述壳体(1)下方设有负极盖板(6)，所述卷芯(2)通过负极极耳单元与负极盖板(6)相连通；
所述正极极耳单元包括至少一个正极极耳(5)，所述至少一个正极极耳(5)第一端连接所述卷芯(2)的一端，第二端围绕所述卷芯(2)的轴线与相邻正极极耳(5)堆叠，用于汇集所述至少一个正极极耳(5)第一端的电流；
所述负极极耳单元包括至少一个负极极耳(7)，所述至少一个负极极耳(7)第一端连接所述卷芯(2)的另一端，第二端围绕所述卷芯(2)的轴线与相邻负极极耳(7)堆叠，用于汇集所述至少一个负极极耳(7)第一端的电流。
2.根据权利要求1所述的一种圆柱电芯，其特征在于：所述正极极耳(5)为梯形，梯形上底连接所述卷芯(2)的一端；所述负极极耳(7)为梯形，梯形上底连接所述卷芯(2)的另一端。
3.根据权利要求2所述的一种圆柱电芯，其特征在于：所述正极极耳(5)/负极极耳(7)梯形底角的范围为75°～85°。
4.根据权利要求1所述的一种圆柱电芯，其特征在于：所述壳体(1)与卷芯(2)之间设有绝缘膜(8)。
5.根据权利要求1所述的一种圆柱电芯，其特征在于：所述正极极片(22)与正极极耳单元之间设有绝缘片(9)，所述负极极片(25)与负极极耳单元之间设有绝缘片(9)。
6.根据权利要求1所述的一种圆柱电芯，其特征在于：所述正极极耳(5)与负极极耳(7)端部均设有焊接过流区域(10)。
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