CN218569161U - 一种圆柱型电池单体及电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种圆柱型电池单体及电池模组，圆柱型电池单体包括壳体、正极集流盘、负极集流盘、电芯、盖板及正极柱；其中，壳体底部及顶部均为敞口式；正极集流盘及负极集流盘设于壳体内；电芯设于壳体内，正极集流盘及负极集流盘分别设置在电芯的两个端面上；盖板盖合在壳体底部，负极集流盘至少部分与盖板连接；正极柱正极柱上设有相连接的第一连接部及第二连接部，第一连接部通过密封绝缘件设于靠近于壳体顶部的壳体内侧壁上，第二连接部至少部分与正极集流盘连接。本申请中，简化了电池单体的制造工序，降低了对电池单体的制造难度；减小了正极柱与正极集流盘的焊接难度，提升了电池单体的过流能力。

Description

一种圆柱型电池单体及电池模组

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种圆柱型电池单体及电池模组。

背景技术

圆柱电池单体主要由壳体及设于壳体内的电芯、正极柱、正极集流盘、负极集流盘和盖板组成。其中，现有技术中，通常会将盖板作为电池单体的负极输出极，具体方式为，将盖板与负极集流盘及壳体底部开口相连接。同时，通常会将正极柱作为电池单体的正极输出极，具体方式为，在壳体顶部开口，将正极柱深入壳体内部与正极集流盘连接并用铆接等连接方式将正极柱固定在壳体上。

然而，上述方式中，为避免出现短路危险，在壳体与正极柱所连接的地方必须通过绝缘件进行隔开，具体进行隔开的方式为通过塑胶工艺将绝缘件固定在相应的连接位置；且正极柱与壳体之间还需要通过铆接等方式连接，制造工序复杂，提升了对电池单体的制造难度。同时，上述方式中，因正极柱与正极集流盘的接触面积较小，提升了正极柱与正极集流盘的焊接难度，容易发生虚焊或过焊现象，同时也降低了电池单体的过流能力。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种圆柱型电池单体及电池模组，其简化了电池单体的制造工序，降低了对电池单体的制造难度；减小了正极柱与正极集流盘的焊接难度，提升了电池单体的过流能力。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请提供一种圆柱型电池单体，包括壳体、正极集流盘、负极集流盘、电芯、盖板及正极柱；其中，壳体底部及顶部均为敞口式；正极集流盘及负极集流盘设于壳体内；电芯设于壳体内，正极集流盘及负极集流盘分别设置在电芯的两个端面上；盖板盖合在壳体底部，负极集流盘至少部分与盖板连接；正极柱设于壳体内，正极柱上设有相连接的第一连接部及第二连接部，第一连接部通过密封绝缘件设于靠近于壳体顶部的壳体内侧壁上，第二连接部至少部分与正极集流盘连接。

于一实施例中，靠近于壳体顶部的壳体内侧壁上设有托台，第一连接部通过密封绝缘件设于托台上。

于一实施例中，第二连接部及正极集流盘均为平面结构。

于一实施例中，第二连接部为凸台结构，凸台内部设有一空腔，正极集流盘与空腔内壁相连接；或者，正极集流盘上设有第一凹槽，第二连接部与第一凹槽内部相连接。

于一实施例中，第二连接部为平面结构，正极集流盘上设有第一凸起，第二连接部与第一凸起连接；或者，正极集流盘为平面结构，第二连接部上设有第二凹槽，正极集流盘与第二凹槽连接。

于一实施例中，正极柱上设有第二凸起，第一连接部及第二连接部位于第二凸起外侧，且第二连接部与第一连接部及第二凸起连接；正极集流盘为平面结构。

于一实施例中，正极集流盘与壳体内侧壁之间具有预设距离。

于一实施例中，盖板与壳体一体成型，负极集流盘至少部分与壳体的内底面连接。

于一实施例中，盖板上设有一防爆阀安装孔。

第二方面，本申请提供一种电池模组，包括多个上述圆柱型电池单体。

本申请与现有技术相比的有益效果是：本申请中的圆柱型电池单体包括壳体及设于壳体内的正极集流盘、负极集流盘、电芯、盖板和正极柱；其中，壳体底部及顶部均为敞口式；正极集流盘及负极集流盘分别设置在电芯的两个端面上；盖板盖合在壳体底部，负极集流盘至少部分与盖板连接；正极柱上设有相连接的第一连接部及第二连接部，第一连接部通过密封绝缘件设于靠近于壳体顶部的壳体内侧壁上，第二连接部至少部分与正极集流盘连接。

由此看出，本申请中，通过密封绝缘件即可直接将正极柱固定在壳体上，且在固定的同时能够实现对电池单体进行密封，简化了电池单体的制造工序，降低了对电池单体的制造难度。此外，本申请中能够自适应性的增大正极柱与正极集流盘的接触面积，减小了正极柱与正极集流盘的焊接难度，提升了电池单体的过流能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例示出的用电设备的结构示意图；

图2为本申请一实施例示出的电池模组的结构示意图；

图3为本申请一实施例示出的圆柱型电池单体的结构示意图；

图4为本申请一实施例示出的圆柱型电池单体的剖面示意图；

图5为本申请一实施例示出的图4中A处的局部放大示意图；

图6为本申请一实施例示出的图4中B处的局部放大示意图；

图7为本申请一实施例示出的防爆阀安装孔的结构示意图；

图8为本申请一实施例示出的图5中C处的局部放大示意图；

图9为本申请第一实施例示出的正极集流盘与正极柱的连接示意图；

图10为本申请第二实施例示出的正极集流盘与正极柱的连接示意图；

图11为本申请第三实施例示出的正极集流盘与正极柱的连接示意图；

图12为本申请第四实施例示出的正极集流盘与正极柱的连接示意图；

图13为本申请第五实施例示出的正极集流盘与正极柱的连接示意图；

图14为本申请第六实施例示出的正极集流盘与正极柱的连接示意图。

图标：

1-用电设备；10-电池模组；100-圆柱型电池单体；110-壳体；111-托台；120-电芯；130-正极柱；131-第一连接部；132-第二连接部；1321-空腔；1322-第二凹槽；133-第二凸起；140-正极集流盘；141-第一凹槽；142-第一凸起；150-密封绝缘件；160-盖板；161-防爆阀安装孔；170-负极集流盘。

具体实施方式

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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。

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参照图1，其为本申请一实施例示出的用电设备1的结构示意图。如图1所示，本申请提供一种用电设备1，且该用电设备1中设有电池模组10。其中，电池模组10用于为用电设备1提供电能，保证用电设备1能够正常运转。示例性的，用电设备1可以为新能源汽车，也可以为豆浆机及电饭煲等家用电器设备。

请参照图2，其为本申请一实施例示出的电池模组10的结构示意图。如图2所示，本申请中的电池模组10中包括多个圆柱型电池单体100，多个圆柱型电池单体100可以通过并联或串联的方式形成电池模组10。其中，图2中以电池模组10包括3个圆柱型电池单体100为例对其结构进行示意性展示。

请参照图3，其为本申请一实施例示出的圆柱型电池单体100的结构示意图。请参照图4，其为本申请一实施例示出的圆柱型电池单体100的剖面示意图。请参照图5，其为本申请一实施例示出的图4中A处的局部放大示意图。请参照图6，其为本申请一实施例示出的图4中B处的局部放大示意图。如图3、图4、图5及图6所示，本申请中的圆柱型电池单体100包括壳体110、正极集流盘140、负极集流盘170、电芯120、盖板160及正极柱130。其中，正极集流盘140、负极集流盘170、电芯120、盖板160及正极柱130均设于壳体110内；壳体110底部及顶部均为敞口式；正极集流盘140及负极集流盘170分别设置在电芯120的两个端面上；盖板160盖合在壳体110底部，负极集流盘170至少部分与盖板160连接；正极柱130上设有相连接的第一连接部131及第二连接部132，第一连接部131通过密封绝缘件150设于靠近于壳体110顶部的壳体110内侧壁上，第二连接部132至少部分与正极集流盘140连接。

具体的，电芯120的两个端面上可以分别引出正极耳和负极耳，正极集流盘140可以通过与正极耳相连接的方式设置在电芯120端面上，负极集流盘170可以通过与负极耳相连接的方式设置在电芯120端面上。正极耳和负极耳的引出方式、正极集流盘140与正极耳的连接方式以及负极集流盘170与负极耳的连接方式参见现有技术中的相关实施方式。

值得注意的是，从图5及图6可以看出，因在本申请中的圆柱型电池单体100中，壳体110是带负电的，正极柱130是带正电的。故本申请中为避免短路情况的发生，通过密封绝缘件150将正极柱130及壳体110隔离开，且使正极集流盘140与壳体110内侧壁之间具有预设距离。

由此看出，首先，本申请中无需通过塑胶等方式对正极柱130及壳体110进行绝缘处理，通过密封绝缘件150即可直接将正极柱130固定在壳体110上，在固定的同时能够实现对电池单体进行绝缘密封，简化了电池单体的制造工序，降低了对电池单体的制造难度。其次，本申请中能够自适应性的增大正极柱130与正极集流盘140的接触面积，减小了正极柱130与正极集流盘140的焊接难度，提升了电池单体的过流能力。此外，本申请中的密封绝缘件150能够同时兼具密封及绝缘作用，兼容性强。

在一实施例中，盖板160可以与壳体110一体连接，则此时负极集流盘170至少部分与壳体110的内底面连接。

在一实施例中，正极集流盘140、负极集流盘170、壳体110及正极柱130均为具有导电性能的金属材料制成。示例性的，可以均由铝材料制成。

请参照图7，且为本申请一实施例示出的防爆阀安装孔161的结构示意图。如图7所示，盖板160上可以设有一用于安装防爆阀的防爆阀安装孔161。具体的，当盖板160与壳体110一体连接时，防爆阀安装孔161可以设于壳体110的内底面上。

通过上述措施，将盖板160与壳体110一体成型，省去了盖板160的制造工序，在制造出壳体110时，直接将壳体110的底面作为盖板160。同时，此种方式中，也能够在制造壳体110的同时将防爆阀安装孔161加工出来，省去了原来在盖板160上二次加工防爆阀安装孔161的工序。进一步简化了圆柱型电池单体100的制造工序，提升了圆柱型电池单体100的制造效率。

在一实施例中，请参照图8，其为本申请一实施例示出的图5中C处的局部放大示意图。如图5及图8所示，本申请中，靠近于壳体110顶部的壳体110内侧壁上设有托台111，第一连接部131通过密封绝缘件150设于托台111上。通过此方式，将正极柱130固定在壳体110上。

请参照图9，其为本申请第一实施例示出的正极集流盘140与正极柱130的连接示意图。如图9所示，本实施例中，第二连接部132及正极集流盘140可以均为平面结构。则此时第二连接部132的底面与正极集流盘140的顶面连接。

请参照图10，其为本申请第二实施例示出的正极集流盘140与正极柱130的连接示意图。如图10所示，本实施例中，第二连接部132可以为凸台结构，凸台内部设有一空腔1321，正极集流盘140可以通过与空腔1321内壁连接的方式与第二连接部132连接。此时，正极集流盘140有两种结构形式。第一种结构形式，如图5所示，正极集流盘140可以为平面结构。第二种结构形式，如图10所示，正极集流盘140上也可以设有一凸起，该凸起的延伸方向与第二连接部132的延伸方向一致，且正极集流盘140的凸起深入第二连接部132的空腔1321内与空腔1321内壁连接。值得注意的是，在第二种结构形式中，正极集流盘140上凸起的直径可以进行调节，只要能够位于空腔1321内即可。即此时正极集流盘140可以只与空腔1321的底面连接，也可以同时与空腔1321的底面和侧面连接。

请参照图11，其为本申请第三实施例示出的正极集流盘140与正极柱130的连接示意图。如图11所示，本实施例中，正极集流盘140上设有第一凹槽141，第二连接部132与第一凹槽141内部相连接。具体的，如图11所示，此时第二连接部132也可以为凹槽结构，且该凹槽结构的延伸方向与第一凹槽141的延伸方向一致并深入第一凹槽141内与第一凹槽141内壁连接。值得注意的是，上述凹槽结构的直径可以进行调节，只要能够位于第一凹槽141的内即可。即此时正极集流盘140可以只与第一凹槽141的底面连接，也可以同时与第一凹槽141的底面和侧面连接。

请参照图12，其为本申请第四实施例示出的正极集流盘140与正极柱130的连接示意图。如图12所示，本实施例中，所述第二连接部132为平面结构，正极集流盘140上设有第一凸起142，第二连接部132通过与第一凸起142连接的方式与正极集流盘140连接。其中，第一凸起142的直径可以进行调节，从而改变正极柱130和正极集流盘140的接触面积。

请参照图13，其为本申请第五实施例示出的正极集流盘140与正极柱130的连接示意图。如图13所示，本实施例中，正极集流盘140为平面结构，第二连接部132上设有第二凹槽1322，正极集流盘140通过与第二凹槽1322连接的方式与正极柱130连接。其中，第二凹槽1322的直径可以进行调节，从而改变正极柱130和正极集流盘140的接触面积。

请参照图14，其为本申请第六实施例示出的正极集流盘140与正极柱130的连接示意图。如图14所示，本实施例中，正极集流盘140为平面结构，正极柱130上设有第二凸起133，第一连接部131及第二连接部132位于第二凸起133外侧，第二连接部132与第一连接部131及第二凸起133连接。其中，第二凸起133的直径可以进行调节，从而改变正极柱130和正极集流盘140的接触面积。

值得注意的是，上述凸起和凹槽可以为任意形状，上述图中为便于展示，以凸起和凹槽为梯形进行示意性的展示。

通过上述内容，可以看出，本申请中正极柱130和正极集流盘140具有多种连接方式，这提升了圆柱型电池单体100的产品竞争力。同时，此种连接方式，能够自适应性的增大正极柱130与正极集流盘140的接触面积，减小了正极柱130与正极集流盘140的焊接难度，提升了电池单体的过流能力。

下面详细讲解本申请中的圆柱型电池单体100的制造工序：

首先可以采用冲压的工艺加工出壳体110，并在冲压壳体110的同时在壳体110的底面上加工出防爆阀安装孔161。其次，通过焊接的方式将正极集流盘140和负极集流盘170连接在电芯120的两个端面上，连接后将电芯120放入壳体110内，放入的同时通过焊接的方式将负极集流盘170连接在壳体110的内底面上。进一步的，焊接成功后采用滚槽工艺在壳体110的侧面上滚出一个托台111，加工出托台111后将最外圈包覆有绝缘树脂的正极柱130放置在托台111上，放置成功后通过焊接的方式将正极柱130的第二连接部132与正极集流盘140连接，连接成功后采用卷边工艺将正极柱130的第一连接部131固定在托台111上，完成对圆柱型电池单体100的加工。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种圆柱型电池单体，其特征在于，包括：

壳体，其底部及顶部均为敞口式；

正极集流盘及负极集流盘，设于所述壳体内；

电芯，设于所述壳体内，所述正极集流盘及所述负极集流盘分别设置在所述电芯的两个端面上；

盖板，盖合在所述壳体底部，所述负极集流盘至少部分与所述盖板连接；

正极柱，设于所述壳体内，所述正极柱上设有相连接的第一连接部及第二连接部，所述第一连接部通过密封绝缘件设于靠近于所述壳体顶部的壳体内侧壁上，所述第二连接部至少部分与所述正极集流盘连接。

2.根据权利要求1所述的圆柱型电池单体，其特征在于，靠近于所述壳体顶部的壳体内侧壁上设有托台，所述第一连接部通过所述密封绝缘件设于所述托台上。

3.根据权利要求1所述的圆柱型电池单体，其特征在于，所述第二连接部及所述正极集流盘均为平面结构。

4.根据权利要求1所述的圆柱型电池单体，其特征在于，所述第二连接部为凸台结构，所述凸台内部设有一空腔，所述正极集流盘与所述空腔内壁相连接；

或者，所述正极集流盘上设有第一凹槽，所述第二连接部与所述第一凹槽内部相连接。

5.根据权利要求1所述的圆柱型电池单体，其特征在于，所述第二连接部为平面结构，所述正极集流盘上设有第一凸起，所述第二连接部与所述第一凸起连接；

或者，所述正极集流盘为平面结构，所述第二连接部上设有第二凹槽，所述正极集流盘与所述第二凹槽连接。

6.根据权利要求1所述的圆柱型电池单体，其特征在于，所述正极柱上设有第二凸起，所述第一连接部及所述第二连接部位于所述第二凸起外侧，且所述第二连接部与所述第一连接部及所述第二凸起连接；所述正极集流盘为平面结构。

7.根据权利要求1所述的圆柱型电池单体，其特征在于，所述正极集流盘与所述壳体内侧壁之间具有预设距离。

8.根据权利要求1-7任一项所述的圆柱型电池单体，其特征在于，所述盖板与所述壳体一体成型，所述负极集流盘至少部分与所述壳体的内底面连接。

9.根据权利要求1-7任一项所述的圆柱型电池单体，其特征在于，所述盖板上设有一防爆阀安装孔。

10.一种电池模组，其特征在于，包括多个如权利要求1-9任意一项所述的圆柱型电池单体。

Images