CN218957973U - 一种圆柱电池及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种圆柱电池及电池模组，其包括壳体及设置在壳体内的至少两个卷芯，至少两个卷芯沿壳体轴向方向顺次串联；相邻两个卷芯之间通过连接组件进行连接，连接组件包括两个连接盘及设置在两个连接盘之间的弹性件，弹性件的两端分别与两个所述连接盘固定连接；连接盘远离所述弹性件的一面与卷芯端部的极耳焊接。本实用新型通过在卷芯之间设置连接组件，可以轻松便捷的将连接盘与卷芯端部进行同轴焊接，同时两个卷芯之间通过弹性件进行电连接，保证卷芯之间连接同轴精度；另外卷芯入壳后，由于弹性件的自身弹性形变，可以在轴向方向对卷芯进行挤压，可以避免卷芯在壳体轴向方向发生窜动，从而保证卷芯在壳体内结构稳定。

Description

一种圆柱电池及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种圆柱电池及电池模组。

背景技术

目前全极耳圆柱电池为满足电池系统模块电压需求，一般通过对多个单体电池极柱焊接连接片的方式进行串联连接，每个单体电池正负极盖板、极柱及焊接的连接片在电池系统模块中所占用的空间及重量会降低电池模块的体积及质量能量密度，严重影响汽车续航里程的设计提升。

为了满足圆柱电池日益增加的容量需求，现有的圆柱电池从单个卷芯向轴向分布的多个卷芯发展，如公开号为CN216958297U的中国专利公开了一种圆柱电池及电池模组，它设置了第一壳体、第一卷芯组、正极集流盘、盖板、第二壳体、第二卷芯组以及负极集流盘；第一卷芯组和正极集流盘均设于第一壳体内，盖板位于第一壳体远离第二壳体的一侧、且其一端穿过第一壳体与正极集流盘焊接，正极集流盘和第一卷芯组焊接，盖板、正极集流盘和第一卷芯组分别与第一壳体绝缘；第二卷芯组和负极集流盘均设于第二壳体内，负极集流盘的一端和第二壳体焊接、另一端和第二卷芯组焊接；第一卷芯组和第二卷芯组电连接，第一壳体和第二壳体焊接。

该方案通过在壳体内轴向方向串联多个卷芯一定程度上可以提高圆柱电池的能量密度，但该方案中公开的第一卷芯组、第二卷芯组中的多个卷芯之间是通过极耳进行连接的，这种方式显然无法实现两个揉平后的卷芯进行极耳之间的焊接，另外，第一卷芯组和第二卷芯组之间采用的是电连接片进行极耳焊接，这种方式仍需要在卷芯入壳后对电连接片实施折叠，然而电连接片采用折叠工艺仍然会出现折叠偏差问题，导致卷芯之间不同轴，装配出现问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种圆柱电池及电池模组，来解决圆柱电池中多个卷芯之间通过连接片进行连接，会造成连接片折叠工艺存在尺寸偏差，导致卷芯之间不同轴，装配出现问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种。

一方面，本实用新型提供了一种圆柱电池，其包括壳体及设置在壳体内的至少两个卷芯，至少两个所述卷芯沿所述壳体轴向方向顺次串联；

相邻两个卷芯之间通过连接组件进行连接，所述连接组件包括两个连接盘及设置在两个连接盘之间的弹性件，所述弹性件的两端分别与两个所述连接盘固定连接；所述连接盘远离所述弹性件的一面与所述卷芯端部的极耳焊接。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述弹性件至少设置一个，至少一个所述弹性件绕连接盘中心轴线等间距设置。

进一步，优选的，两个所述连接盘对称设置，所述连接盘朝向卷芯的一面凹陷形成有焊接区域，用于和卷芯的揉平极耳进行焊接。

进一步，优选的，所述连接盘上开设有透液孔。

优选的，所述连接盘的材质与其相连接的所述卷芯的极耳材质相同。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述壳体端部开口处还设置有盖板组件，所述盖板组件用于将所述卷芯封堵在所述壳体内并与所述卷芯电连接。

进一步，优选的，所述盖板组件包括顶盖、极柱、集流盘及铆接件，所述集流盘、顶盖及极柱依次通过所述铆接件连接。

更进一步，优选的，所述盖板组件还包括上绝缘件及下绝缘件，所述极柱、上绝缘件、顶盖、下绝缘件及集流盘顺次层叠设置且依次通过所述铆接件连接。

优选的，所述盖板组件还包括密封件，所述密封件设置在顶盖与铆接件之间。

另一方面，本实用新型提供了一种电池模组，包括所述的圆柱电池。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本实用新型公开的圆柱电池，通过在卷芯之间设置连接组件，具体通过平行设置的两个连接盘，连接盘分别与卷芯端部的极耳进行焊接，两个连接盘之间通过弹性件进行弹性连接，这种结构设置，能够轻松便捷的将连接盘与卷芯端部进行同轴焊接，同时两个卷芯之间通过弹性件进行电连接，保证卷芯之间连接同轴精度，另外卷芯入壳后，由于弹性件的自身弹性形变，可以在轴向方向对卷芯进行挤压，可以避免卷芯在壳体轴向方向发生窜动，从而保证卷芯在壳体内结构稳定；

(2)通过在卷芯之间设置连接组件，可以在同一圆柱电池内部串联两个及以上卷芯，提高单体电池电压及能量密度，减少电池模组Pack时电池盖板、焊接连接件的数量，降低了成本，提高电芯的空间利用率，提升电池模块的体积及质量能量密度，有利于汽车续航里程的设计提升；

(3)通过使多个弹性件绕连接盘中心轴线等间距设置，可以使卷芯之间连接受力平稳均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型公开的圆柱电池的分解示意图；

图2为本实用新型公开的圆柱电池的平面结构示意图；

图3为本实用新型公开的连接组件的立体结构示意图；

图4为本实用新型公开的盖板组件的平面结构示意图；

附图标记：

1、壳体；2、卷芯；3、连接组件；31、连接盘；32、弹性件；311、焊接区域；312、透液孔；4、盖板组件；41、顶盖；42、极柱；43、集流盘；44、铆接件；45、上绝缘件；46、下绝缘件；47、密封件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，结合图2-3，本实用新型实施例公开了一种圆柱电池，来解决圆柱电池中多个卷芯之间通过连接片进行连接，会造成连接片折叠工艺存在尺寸偏差，导致卷芯之间不同轴，装配出现问题。

本实施例公开的圆柱电池包括壳体1及设置在壳体1内的至少两个卷芯2，至少两个卷芯2沿壳体1轴向方向顺次串联，值得注意的是，本实施例中的卷芯2为轴向方向两端分别出极耳，这样一来，多个卷芯2头尾连接，即可实现相互之间彼此串联。

为了方便卷芯2之间相互连接，且连接后可以保证卷芯2同轴，本实施例在相邻两个卷芯2之间设置连接组件3来实现卷芯2之间的连接。具体的，连接组件3包括两个连接盘31及设置在两个连接盘31之间的弹性件32，弹性件32的两端分别与两个连接盘31固定连接；连接盘31远离弹性件32的一面与卷芯2端部的极耳焊接。

在本实施例中，连接盘31为导电材质，其可以设置为圆片状，这是为了覆盖卷芯2端部揉平的极耳，方便将揉平后的极耳与连接盘31实施焊接。弹性件32优选为压缩弹簧，且弹性件32也为导电材质，弹性件32与连接盘31之间为焊接，也可以采用其他方式的连接。

采用上述技术方案，通过设置平行的两个连接盘31，将连接盘31分别与卷芯2端部揉平的极耳进行焊接，两个连接盘31之间通过弹性件32进行弹性连接，这种结构设置，能够轻松便捷的将连接盘31与卷芯2端部进行同轴焊接，同时两个卷芯2之间通过弹性件32进行电连接，保证卷芯2之间连接同轴精度。另外卷芯2入壳后，卷芯2在轴向方向对弹性件32进行压缩，由于弹性件32的自身弹性形变，可以在轴向方向对卷芯2进行挤压，可以避免卷芯2在壳体1轴向方向发生窜动，从而保证卷芯2在壳体1内结构稳定。

本实施例在在卷芯2之间设置连接组件3，可以在同一圆柱电池内部串联两个及以上卷芯2，提高单体电池电压及能量密度，减少电池模组Pack时电池盖板、焊接连接件的数量，降低了成本，提高电芯的空间利用率，提升电池模块的体积及质量能量密度，有利于汽车续航里程的设计提升。

作为一些较佳实施方式，弹性件32至少设置一个，当弹性件32设置为一个时，弹性件32位于两个连接盘31中心处，由此可以保证连接盘31连接的稳定性。当弹性件32设置为两个或两个以上时，多个弹性件32绕连接盘31中心轴线等间距设置。由此设置，等间距设置的弹性件32可以保证两个连接盘31之间连接受力平稳均匀，避免因连接盘31受力不均匀时，连接盘31与卷芯2极耳发生脱离。

在本实施例中，弹性件32可以是弹簧，或具有压缩变形的弹片、塑胶件等。

两个连接盘31对称设置，由此方便连接盘31和上下两个相邻的卷芯2端部进行焊接，连接盘31朝向卷芯2的一面凹陷形成有焊接区域311，用于和卷芯2的揉平极耳进行焊接。

作为优选的，连接盘31上开设有透液孔312，由此设置，可以电解液通过透液孔312快速在渗透到卷芯2内部，提高电解液浸润速率。在本实施例中，当弹性件32设置为大于一个的情况下，透液孔312开设在连接盘31的中心处，当弹性件32位于连接盘31中心，且弹性件32为非弹簧时，透液孔312在连接盘31上的位置需要避开弹性件32。

作为优选的，连接盘31的材质与其相连接的卷芯2的极耳材质相同。由此设置，一方面同种金属更容易实施焊接，另一方面同种金属焊接后接触内阻小，可以提高圆柱电池的过流能力。

本实施例公开的圆柱电池还包括盖板组件4，参照附图4所示，盖板组件4设置壳体1端部开口处，用于将卷芯2封堵在壳体1内并与卷芯2电连接。

作为一些实施例，当圆柱电池为一端开口时，盖板组件4设置为一个，多个卷芯2串联形成卷芯组，卷芯组入壳后，卷芯组端部的揉平极耳可以直接和壳体1内底面实施穿透焊，盖板组件4设置在壳体1的开口端，并与卷芯组另一端的极耳进行焊接。

作为另一些实施例，当圆柱电池为一端开口时，盖板组件4设置为两个，其中一个盖板组件4与卷芯组一端的正极耳焊接，另外一个盖板组件4与卷芯组另一端的负极耳焊接。

在本实施例中，盖板组件4包括顶盖41、极柱42、上绝缘件45、下绝缘件46、集流盘43及铆接件44，所述极柱42、上绝缘件45、顶盖41、下绝缘件46及集流盘43顺次层叠设置且依次通过所述铆接件44连接。

通过铆接件44可以将极柱42铆接到顶盖41上，同时通过上绝缘件45的设置，可以实现极柱42与顶盖41电性隔离，通过设置下绝缘件46可以实现集流盘43与顶盖41之间的电芯隔离。在本实施例中，铆接件44优选为铆钉，铆接件44实施铆接工艺属于现有技术。

在本实施例，集流盘43为现有技术，其一端与卷芯2组端部的极耳焊接后，整个盖板组件4入壳时也需要采用折叠工艺保证顶盖41与壳体1同轴。

在本实施例中，盖板组件4还包括密封件47，密封件47设置在顶盖41与铆接件44之间。由此设置，密封件47一方面可以将铆接件44与顶盖41之间进行电性隔离，另一方面，可以实现密封，避免电解液泄漏。

本实用新型的另一方面，提供一种电池模组，该电池模组包括上述的圆柱电池。其中，由于该圆柱电池的具体结构及其有益效果均已在前文做了详细阐述，故本申请再次不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，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 (10)

1.一种圆柱电池，其包括壳体(1)及设置在壳体(1)内的至少两个卷芯(2)，至少两个所述卷芯(2)沿所述壳体(1)轴向方向顺次串联；

其特征在于：相邻两个卷芯(2)之间通过连接组件(3)进行连接，所述连接组件(3)包括两个连接盘(31)及设置在两个连接盘(31)之间的弹性件(32)，所述弹性件(32)的两端分别与两个所述连接盘(31)固定连接；所述连接盘(31)远离所述弹性件(32)的一面与所述卷芯(2)端部的极耳焊接。

2.如权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于：所述弹性件(32)至少设置一个，至少一个所述弹性件(32)绕连接盘(31)中心轴线等间距设置。

3.如权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于：两个所述连接盘(31)对称设置，所述连接盘(31)朝向卷芯(2)的一面凹陷形成有焊接区域(311)，用于和卷芯(2)的揉平极耳进行焊接。

4.如权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于：所述连接盘(31)上开设有透液孔(312)。

5.如权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于：所述连接盘(31)的材质与其相连接的所述卷芯(2)的极耳材质相同。

6.如权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于：所述壳体(1)端部开口处还设置有盖板组件(4)，所述盖板组件(4)用于将所述卷芯(2)封堵在所述壳体(1)内并与所述卷芯(2)电连接。

7.如权利要求6所述的圆柱电池，其特征在于：所述盖板组件(4)包括顶盖(41)、极柱(42)、集流盘(43)及铆接件(44)，所述集流盘(43)、顶盖(41)及极柱(42)依次通过所述铆接件(44)连接。

8.如权利要求7所述的圆柱电池，其特征在于：所述盖板组件(4)还包括上绝缘件(45)及下绝缘件(46)，所述极柱(42)、上绝缘件(45)、顶盖(41)、下绝缘件(46)及集流盘(43)顺次层叠设置且依次通过所述铆接件(44)连接。

9.如权利要求8所述的圆柱电池，其特征在于：所述盖板组件(4)还包括密封件(47)，所述密封件(47)设置在顶盖(41)与铆接件(44)之间。

10.一种电池模组，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的圆柱电池。

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