CN218849564U - 一种圆柱型电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种圆柱型电池，包括壳体组件及其内部自下而上依次设置的一号汇流盘、卷芯、二号汇流盘、盖板、密封片和铆钉，卷芯两端的极耳分别与一号汇流盘、二号汇流盘焊接，二号汇流盘上方、盖板和壳体组件中的壳体三者一体焊接，盖板上方通过密封片和铆钉进行密封，一号汇流盘和壳体之间通过绝缘环绝缘。本实用新型所述的圆柱型电池，通过设计汇流盘的结构、极柱以及盖板的结构，提高电芯的体积利用率，电芯能量密度，提高了导热性能，提高制造效率降低了成本。

Description

一种圆柱型电池

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种圆柱型电池。

背景技术

随着电池对单体电芯容量和能量密度的追求不断提高，电芯尺寸越来越大，圆柱电池壳体的厚度和重量也在不断的增加，这些又反过来拖累了容量和能量密度的提升。现有圆柱电池存在下述问题：1、圆柱电池盖板结构复杂；盖帽作为正极，壳体作为负极，组装成电池模组时正负极从圆柱电池两端进行导电连结不便于外部模组汇流排的设计和焊接；另外因极耳少影响电池的功率性能；2、采用滚槽方式封口，滚槽位置至少需要占用2～3mm空间，降低电芯的空间利用率和能量密度；3、随着圆柱尺寸的增加，现有的极耳形式或结构形式难以快速导热传热；4、注液孔采用激光密封的形式，需要采用充氦气氦检的方式进行密封检测，检测成本高效率低；5、一些大圆柱设计在壳体铆接极柱，因极柱比较小铆接压力小，密封可靠性不高。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种圆柱型电池，以提供一种电芯的体积利用率高，电芯能量密度高，导热性能好的圆柱形电池。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种圆柱型电池，包括壳体组件及其内部自下而上依次设置的一号汇流盘、卷芯、二号汇流盘、盖板、密封片和铆钉，卷芯两端的极耳分别与一号汇流盘、二号汇流盘焊接，二号汇流盘上方、盖板和壳体组件中的壳体三者一体焊接，盖板上方通过密封片和铆钉进行密封，一号汇流盘和壳体之间通过绝缘环绝缘。

进一步的，所述壳体组件包括壳体、绝缘密封件、极柱，壳体底部设有中心孔，极柱穿过所述中心孔后与壳体铆接，且极柱和中心孔之间通过密封圈密封；极柱具有一圈极柱台阶，极柱台阶的高度小于绝缘密封件的厚度。

进一步的，所述一号汇流盘周向设有一号翻边，中心处的周向均布若干贯穿的一号切槽，每个一号切槽的尾端设有通孔。

进一步的，所述一号切槽为V字型结构，且一号切槽的尖部朝向中心处。

进一步的，所述二号汇流盘表面凹凸不平，中心处设有向一侧凸起的中心凸起，二号汇流盘周向设有二号翻边，且二号翻边与中心凸起的方向相反，所述二号翻边的弯折角度≤90℃，所述二号汇流盘还有多个二号切槽。

进一步的，所述二号切槽的外圈要高于二号汇流盘的平面。

进一步的，所述盖板具有凹凸不平结构，盖板周向设有台阶，台阶中部设有注液孔，注液孔内部固定安装密封片。

相对于现有技术，本实用新型所述的圆柱型电池具有以下优势：

(1)本实用新型所述的圆柱型电池，通过设计汇流盘的结构、极柱以及盖板的结构，提高电芯的体积利用率，电芯能量密度，提高了导热性能，提高制造效率降低了成本。

(2)本实用新型所述的圆柱型电池，盖板上面有注液孔，注液孔的密封采用拉铆密封，不用激光焊密封，取消了注氦气和氦检测漏，节省设备提高生产效率。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的圆柱型电池的爆炸图；

图2为本实用新型实施例所述的壳体组件的剖视图；

图3为图2中B处的放大图；

图4为本实用新型实施例所述一号汇流盘的示意图；

图5为本实用新型实施例所述二号汇流盘的示意图；

图6为本实用新型实施例所述二号汇流盘的剖视图；

图7为本实用新型实施例所述的盖板的示意图。

附图标记说明：

1-卷芯；2-壳体组件；21-壳体；22-绝缘密封件；23-极柱；3-一号汇流盘；31-一号翻边；32-一号切槽；33-通孔；4-绝缘环；5-铆钉；6-二号汇流盘；61-中心凸起；62-二号翻边；63-二号切槽；7-盖板；8-密封片。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种圆柱型电池，如图1至图7所示，包括壳体组件2及其内部自下而上依次设置的一号汇流盘3、卷芯1、二号汇流盘6、盖板7、密封片8和铆钉5，卷芯1两端的极耳分别与一号汇流盘3、二号汇流盘6焊接，二号汇流盘6上方、盖板7和壳体组件2中的壳体21三者一体焊接，盖板7上方通过密封片8和铆钉5进行密封，一号汇流盘3和壳体组件2之间通过绝缘环4绝缘。盖板7、二号汇流盘6及壳体21配合，通过激光周边焊，把三者焊接在一起，实现密封和导电连接功能，同时减少了一次焊接，降低成本提高效率。

卷芯1为全极耳卷芯、切叠极耳卷芯或多极耳卷芯中的一种。

壳体组件2包括壳体21、绝缘密封件22、极柱23，壳体21底部设有中心孔，极柱23穿过所述中心孔后壳体21铆接固定，且极柱23和中心孔之间通过密封圈22密封。

绝缘密封件22为密封圈。极柱23具有一圈极柱台阶，极柱台阶可以有不同形状和高度，高度小于绝缘密封件22的厚度，目的是铆接后凸起的极柱台阶可以更好的压紧绝缘密封件22，提高密封的可靠性。

在一个或多个实施例中，极柱23的横截面为T字型结构或工字型结构。

一号汇流盘3与前述卷芯1的一极极耳进行焊接。一号汇流盘3周向设有一号翻边31，中心处的周向均布若干贯穿的一号切槽32，每个一号切槽32的尾端设有通孔33，设置的一号切槽32和通孔33便于电解液通过，同时使得中心部分与外圈的连接弱化，便于一号汇流盘3与极柱23进行超声扭矩焊接。优选的，一号切槽32为V字型结构，且一号切槽32的尖部朝向中心处。

二号汇流盘6与卷芯2的另一极极耳进行焊接。二号汇流盘6表面凹凸不平，中心处设有向一侧凸起的中心凸起61，中心凸起61用于插入卷芯1的中心孔方便定位，二号汇流盘61周向设有二号翻边62，且二号翻边62与中心凸起61的方向相反，所述二号翻边62的弯折角度为A，且A≤90℃，该二号翻边62需要与壳体21的内壁紧密接触；所述二号汇流盘6还有多个二号切槽63，二号切槽63的外圈要高于二号汇流盘6的平面，用于吸收卷芯1高度的偏差。

盖板7具有凹凸不平结构，盖板7周向设有台阶71，台阶用于与壳体21配合并焊接，台阶71中部设有注液孔73，注液孔73内部有用于放置密封片8的环形阶梯，该密封片8通过通过铆钉5进行密封，这种结构免去采用激光焊接密封需要氦检的过程，同时避免了焊接破坏表面镀层导致生锈的问题。盖板7上设有防爆刻痕72，防爆刻痕72用于在底部做防爆和排气；密封片8为耐老化耐电解液腐蚀的材质，如PP,PFA，氟橡胶等等。所述铆钉5为金属材质，包含铜、铝、钢、镍、铁、不锈钢等以及其表面处理材质。

一种圆柱型电池的工作原理为：

提前放置好壳体组件2，即将极柱23和壳体21铆接后，壳体21内部放置绝缘密封件22，然后进行如下步骤：

S1、卷芯1两端的极耳分别与一号汇流盘3、二号汇流盘6焊接，三者形成的一体结构插入壳体21；

S2、将二号汇流盘6的中心凸起61插入卷芯1的中心孔定位，将卷芯1上方放入盖板7，然后将二号汇流盘6上方、卷芯1上方的极耳、壳体21三者一体焊接，节省一次焊接；台阶71中部设有注液孔73，将密封片8放入注液孔73内，并通过拉铆铆钉进行密封。本方案采用壳体21铆接极柱23、盖板7与壳体21周边焊形式，增加了内部卷芯1的使用空间，增加了电芯1的容量，提高电芯的能量密度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种圆柱型电池，其特征在于：包括壳体组件及其内部自下而上依次设置的一号汇流盘、卷芯、二号汇流盘、盖板、密封片和铆钉，卷芯两端的极耳分别与一号汇流盘、二号汇流盘焊接，二号汇流盘上方、盖板和壳体组件中的壳体三者一体焊接，盖板上方通过密封片和铆钉进行密封，一号汇流盘和壳体之间通过绝缘环绝缘。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱型电池，其特征在于：壳体组件包括壳体、绝缘密封件、极柱，壳体底部设有中心孔，极柱穿过所述中心孔后与壳体铆接，且极柱和中心孔之间通过密封圈密封；极柱具有一圈极柱台阶，极柱台阶的高度小于绝缘密封件的厚度。

3.根据权利要求1所述的一种圆柱型电池，其特征在于：一号汇流盘周向设有一号翻边，中心处的周向均布若干贯穿的一号切槽，每个一号切槽的尾端设有通孔。

4.根据权利要求3所述的一种圆柱型电池，其特征在于：一号切槽为V字型结构，且一号切槽的尖部朝向中心处。

5.根据权利要求1所述的一种圆柱型电池，其特征在于：二号汇流盘表面凹凸不平，中心处设有向一侧凸起的中心凸起，二号汇流盘周向设有二号翻边，且二号翻边与中心凸起的方向相反，所述二号翻边的弯折角度≤90℃，所述二号汇流盘还有多个二号切槽。

6.根据权利要求5所述的一种圆柱型电池，其特征在于：二号切槽的外圈要高于二号汇流盘的平面。

7.根据权利要求1所述的一种圆柱型电池，其特征在于：盖板具有凹凸不平结构，盖板周向设有台阶，台阶中部设有注液孔，注液孔内部固定安装密封片。

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