CN219203440U - 一种圆柱电池及电子设备 - Google Patents

Abstract

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子设备。所述圆柱电池包括壳体、电芯、盖板和第一转接片，第一转接片包括第一连接部和第二连接部，第一连接部贴设于电芯的端部，通过在第一连接部上形成向盖板凸出的第二连接部，能够提高第一转接片的结构强度，同时凸出设置的第二连接部具有一定的弹性变形能力，能够更好地与盖板的内表面抵接，以便于焊接时盖板与第二连接部良好接触，提高焊接质量；焊接位置远离电芯，可减小焊接热辐射对电芯的影响，避免损伤电芯的极耳；第一转接片具有凸出设置的第二连接部，无需盖板内凹设计，增大壳体内的空间，有利于增加电解液注液量。

Description

一种圆柱电池及电子设备

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子设备。

背景技术

圆柱电池凭其高能量密度、高安全性及低成本优势，已经成为新能源动力电池的重要研究方向之一。圆柱电池包括壳体、电芯、极柱和盖板，壳体为一端开口的圆筒状结构，壳体包括端壁以及围设于端壁周侧的围壁，电芯设于壳体内，盖板封闭于壳体的开口端。电芯的第一极耳通过转接片与盖板电连接，极柱固定于壳体的端壁上并与电芯的第二极耳电连接。

现有技术中，转接片与盖板的电连接方式为焊接电连接，具体地，转接片为圆盘形，盖板上设有向壳体内凸出的凸包，然后采用穿透焊方式将盖板的凸包与转接片进行焊接。现有技术存在以下问题：1)在盖板上设置凸向壳体内的凸包，使得壳体内的空间减小，影响电解液的注液量；2)由于转接片厚度要小于盖板厚度，转接片与盖板焊接时，焊接熔深大，焊接热影响大，容易损伤电芯的极耳，严重时甚至引发电芯内短路风险。

因此，亟待需要一种圆柱电池以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供圆柱电池，能够减小焊接的热辐射对电芯的极耳的影响，提高圆柱电池的稳定性及安全性。

本实用新型的另一个目的在于提供电子设备，通过应用上述圆柱电池，能够提高电子设备的稳定性。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

第一方面，提供了一种圆柱电池，包括：

壳体，包括开口；

电芯，设于所述壳体内；

第一转接片，包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部贴设于所述电芯的端部并与所述电芯电连接，所述第二连接部向背离所述电芯的方向凸设于所述第一连接部上；

盖板，覆盖所述开口，且所述第二连接部与所述盖板的内表面焊接固定

作为所述圆柱电池的可选方案，所述圆柱电池还包括密封件，所述密封件至少部分设于所述盖板与所述壳体之间，且所述盖板至少部分与所述壳体直接电连接。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述壳体包括圆柱状的主体，所述主体包括沿其轴线方向依次连接的辊槽部和封装部，所述辊槽部朝向所述主体的轴线方向凸出，所述盖板设于所述辊槽部与所述封装部之间。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述密封件设于所述盖板与所述辊槽部之间，所述盖板的外表面与所述封装部直接电连接。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述第二连接部包括依次连接的第一面、第二面和第三面，所述第一面与所述第一连接部连接，所述第二面与所述盖板焊接固定，所述第三面与所述第一连接部连接。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述第一面与所述第一连接部的连接部位为弧形，所述第三面与所述第一连接部的连接部位为弧形。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述第一面与所述第二面之间的夹角大于90°；所述第三面与所述第二面之间的夹角大于90°。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述第二连接部在所述第一连接部上的正投影为环形。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述第二连接部面向所述电芯的表面包括凹陷，所述凹陷的开口朝向所述电芯。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述第一连接部覆盖所述凹陷的开口。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述圆柱电池还包括耐热层，所述耐热层设于所述第一转接片与所述电芯之间，且所述耐热层遮挡所述凹陷的开口。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述第二连接部的厚度范围为0.1mm～3mm。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述盖板上与所述第二连接部相对应的位置设有减薄区。

作为所述圆柱电池的可选方案，所述减薄区的厚度范围为0.05mm～1mm。

第二方面，提供了一种电子设备，包括如上所述的圆柱电池。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的圆柱电池，包括壳体、电芯、盖板和第一转接片，第一转接片包括第一连接部和第二连接部，第一连接部贴设于电芯的端部，通过在第一连接部上形成向盖板凸出的第二连接部，能够提高第一转接片的结构强度，同时凸出设置的第二连接部具有一定的弹性变形能力，能够更好地与盖板的内表面抵接，以便于焊接时盖板与第二连接部良好接触，提高焊接质量；焊接位置远离电芯，可减小焊接热辐射对电芯的影响，避免损伤电芯的极耳；第一转接片具有凸出设置的第二连接部，无需盖板内凹设计，增大壳体内的空间，有利于增加电解液注液量。

本实用新型提供的电子设备，通过应用上述圆柱电池，能够提高电子设备的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的圆柱电池的剖视示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本实用新型实施例提供的盖板、密封件和第一种第一转接片的分解示意图；

图4为本实用新型实施例提供的第二种第一转接片与耐热层的剖视示意图；

图5为本实用新型实施例提供的第二种第一转接片与耐热层的分解示意图。

附图标记：

1、壳体；11、端壁；12、主体；121、主体部；122、辊槽部；123、封装部；

2、电芯；

3、盖板；31、减薄区；32、冲压部；

4、第一转接片；41、第一连接部；42、第二连接部；420、凹陷；421、第一面；422、第二面；423、第三面；

5、第二转接片；

6、极柱；

7、密封件；71-第一包覆部；72-第二包覆部；

8、耐热层。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

图1示出了本实用新型提供的圆柱电池的剖视图。图2示出了图1中A处的放大图。如图2结合图1所示，所述圆柱电池包括壳体1、电芯2、盖板3、第一转接片4、第二转接片5、极柱6和密封件7。壳体1包括开口，盖板3覆盖于开口端；可选地，壳体1包括端壁11以及围设于端壁11的主体12，主体12的一端围设形成开口；极柱6穿设于端壁11上并与壳体1绝缘连接；电芯2设于壳体1内，盖板3配合密封件7固定于主体12背离端壁11的一端，通过密封件7实现盖板3与主体12的密封连接，以防止电解液泄露。电芯2的一端极耳通过第一转接片4与盖板3电连接，电芯2的另一端极耳通过第二转接片5与极柱6电连接。本示例的圆柱电池的组装工艺为：先将极柱6铆接固定于壳体1的端壁11上；将第二转接片5与电芯2的极耳焊接固定，并将电芯2装入壳体1内；利用焊接棒穿入电芯2的中间孔内，利用穿透焊将第二转接片5与极柱6进行焊接固定，实现两者的电连接；将第一转接片4与电芯2的极耳焊接，然后装入第一转接片4；对壳体1的主体12进行辊槽处理形成主体部121和辊槽部122，电芯2设于辊槽部122的内下平面与端壁11之间；装入盖板3及密封件7的组合体，然后对壳体1的主体12进行翻边处理形成封装部123，利用封装部123实现对盖板3的固定；最后将盖板3与第一转接片4进行焊接固定，实现盖板3与电芯2的电连接。

继续如图2所示，密封件7至少部分设于盖板3与壳体1之间，实现盖板3与壳体1之间的密封连接，且盖板3至少部分与壳体1的主体12直接电连接。示例性地，密封件7的纵截面形状为L型，密封件7的一部分位于盖板3的侧壁与封装部123之间，密封件7的另一部分位于盖板3的内表面与辊槽部122之间，盖板3的外表面直接与封装部123的内表面接触电连接，从而实现圆柱电池正负同极。当然，在其他实施例中，密封件7的一部分位于盖板3的侧壁与封装部123之间，密封件7的另一部分位于盖板3的外表面与封装部123的内表面之间，盖板3的内表面直接与辊槽部122接触电连接，从而实现圆柱电池正负同极。

图3示出了本实用新型提供的盖板3、密封件7和第一种第一转接片4的分解示意图。如图3结合图2所示，为了便于第一转接片4与盖板3的焊接固定，第一转接片4包括第一连接部41和第二连接部42，第一连接部41贴设于电芯2的端部，第二连接部42向背离电芯2的方向凸设于第一连接部41上，第二连接部42与盖板3的内表面焊接固定。通过在第一连接部41上形成向盖板3凸出的第二连接部42，能够提高第一转接片4的结构强度，同时凸出设置的第二连接部42具有一定的弹性变形能力，能够更好地与盖板3的内表面抵接，以便于焊接时盖板3与第二连接部42良好接触，提高焊接质量；焊接位置远离电芯2，可减小焊接热辐射对电芯2的影响，避免损伤电芯2的极耳；第一转接片4具有凸出设置的第二连接部42，无需盖板3内凹设计，增大壳体1内的空间，有利于增加电解液注液量。

如图3结合图2所示，密封件7的纵截面形状为倒L型，密封件7包括第一包覆部71和第二包覆部72，第一包覆部71位于盖板3的侧壁与封装部123的内立面之间，第二包覆部72位于盖板3的内表面与辊槽部122的内上平面之间。如此设置，可提高盖板3与壳体1的主体12直接的密封性，避免电解液泄露。

示例性地，如图3结合图2所示，第二连接部42包括依次连接的第一面421、第二面422和第三面423，第一面421与第一连接部41连接，第二面422与盖板3焊接固定，第三面423与第一连接部41连接。进一步地，第一面421与第一连接部41的连接部位为弧形，第三面423与第一连接部41的连接部位为弧形。示例性地，第一面421与第二面422之间的夹角大于90°；第三面423与第二面422之间的夹角大于90°。如此设置，使得第二连接部42呈扩口状，从而能够提高第二连接部42的弹性变形能力。在设计之初，将第二连接部42的第二面422距第一连接部41之间的距离大于辊槽部122的高度与密封件7的第二包覆部72的厚度之和，使得盖板3组装后能够对第二连接部42施加一定的作用力，保证第二连接部42与盖板3的内表面抵接，便于后续盖板3与第二连接部42进行焊接，提高后续焊接质量。在其他实施例中，第二连接部42的第一面421还可以与第一连接部41垂直设置，两者之间的连接部位可以是直角连接，也可以是弧形连接。同样地，第二连接部42的第三面423还可以与第一连接部41垂直设置，两者之间的连接部位可以是直角连接，也可以是弧形连接。

示例性地，第二连接部42的第二面422与电芯2的端面之间的距离为0.1mm～5mm，优选0.3mm～5mm。

图3中，第二连接部42在第一连接部41上的正投影为环形，第一连接部41为圆形，第二连接部42的圆心与第一连接部41的圆心重合。第二连接部42的第二面422面向电芯2的表面包括凹陷420(参见图2)，凹陷420的开口朝向电芯2。在本示例中，第二连接部42焊接固定于第一连接部41上，第一连接部41覆盖第二连接部42的开口，可以避免盖板3与第二连接部42焊接过程中产生的焊渣掉落至电芯2内，保证电芯2的稳定性。

盖板3上与第二连接部42相对应的位置设有减薄区31。如此设置，一方面，减薄区31还可以作为焊接定位标识，在设计之初，将盖板3上的减薄区31与第一转接片4上的第二连接部42进行对应匹配，便于快速锁定焊接位置，提高焊接效率；另一方面，减薄区31厚度更薄，便于焊接热量传递至第二连接部42的第二面422，有利于提高焊接质量。进一步地，盖板3上还设有冲压部32，用于提高盖板3的结构强度，减少盖板3的受力变形。

示例性地，减薄区31为环形，且减薄区31的厚度为第二连接部42的第二面422的厚度的0.1～5倍，优选0.2～2倍。在保证盖板3的结构强度的前提下，降低焊接难度，提高两者之间的焊接质量，避免焊接熔深过大，损伤电芯2的极耳。

可选地，第二连接部42的第二面422的厚度范围为0.1mm～3mm，优选0.2mm～1mm。减薄区31的厚度范围为0.05mm～1mm。在该厚度配合下，盖板3的减薄区31与第二连接部42的第二面422更利于两者之间的焊接固定。

示例性地，密封件7为橡胶密封件。

图4示出了本实用新型提供的第二种第一转接片4与耐热层8的剖视示意图。如图4所示，针对第二种第一转接片4方案，圆柱电池还包括耐热层8，耐热层8设于第一转接片4与电芯2之间。进一步地，第二连接部42包括依次连接的第一面421、第二面422和第三面423，第一面421与第一连接部41连接，第二面422与盖板3焊接固定，第三面423与第一连接部41连接。第二连接部42面向电芯2的表面包括凹陷420，凹陷420的开口朝向电芯2。耐热层8设于第一转接片4与电芯2之间，且耐热层8遮挡第二连接部42的开口，可以避免盖板3与第二连接部42焊接过程中产生的焊渣掉落至电芯2内，保证电芯2的稳定性。

图5示出了本实用新型提供的第二种第一转接片4与耐热层8的分解示意图。如图5所示，第二连接部42在第一连接部41上的正投影为环形，第一连接部41为圆形，第一连接部41的圆心与第二连接部42的圆心重合。在本示例中，第二连接部42焊接固定于第一连接部41上，第一连接部41覆盖凹陷420的开口。如此设置，还可以避免盖板3与第二连接部42焊接过程中产生的焊渣掉落至电芯2内，保证电芯2的稳定性。

上述第二种第一转接片4的厚度可参见第一种第一转接片4的厚度设计，在此不再赘述。

示例性地，本示例的第二种第一转接片4由导电金属板材冲压而成。耐热层8可选用耐热材料制成，主要用于防止焊接过程中产生的焊渣掉落电芯2内。

本实用新型还提供了一种电子设备，包括如上所述的圆柱电池。该电子设备通过应用上述圆柱电池，能量密度高，性能稳定，能够提升用户体验感。

可选地，所述电子设备可以是新能源动力汽车的动力电池、新能源储能设备、电子产品等，在此不再一一举例说明。

注意，在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指接合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式接合。

上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (13)

1.一种圆柱电池，其特征在于，包括：

壳体，包括开口；

电芯，设于所述壳体内；

第一转接片，包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部至少部分贴设于所述电芯的端部并与所述电芯电连接，所述第二连接部向背离所述电芯的方向凸设于所述第一连接部上；

盖板，覆盖所述开口，且所述第二连接部与所述盖板的内表面焊接固定。

2.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述圆柱电池还包括密封件，所述密封件至少部分设于所述盖板与所述壳体之间，且所述盖板至少部分与所述壳体直接电连接。

3.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述壳体包括圆柱状的主体，所述主体包括沿其轴线方向依次连接的辊槽部和封装部，所述辊槽部朝向所述主体的轴线方向凸出，所述盖板设于所述辊槽部与所述封装部之间。

4.根据权利要求3所述的圆柱电池，其特征在于，所述密封件设于所述盖板与所述辊槽部之间，所述盖板的外表面与所述封装部直接电连接。

5.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述第二连接部包括依次连接的第一面、第二面和第三面，所述第一面与所述第一连接部连接，所述第二面与所述盖板焊接固定，所述第三面与所述第一连接部连接。

6.根据权利要求5所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一面与所述第一连接部的连接部位为弧形，所述第三面与所述第一连接部的连接部位为弧形；和/或

所述第一面与所述第二面之间的夹角大于90°；所述第三面与所述第二面之间的夹角大于90°；和/或

所述第二连接部在所述第一连接部上的正投影为环形。

7.根据权利要求1-6任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述第二连接部面向所述电芯的表面包括凹陷，所述凹陷的开口朝向所述电芯。

8.根据权利要求7所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一连接部覆盖所述凹陷的开口。

9.根据权利要求7所述的圆柱电池，其特征在于，所述圆柱电池还包括耐热层，所述耐热层设于所述第一转接片与所述电芯之间，且所述耐热层遮挡所述凹陷的开口。

10.根据权利要求1-6任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述第二连接部的厚度范围为0.1mm～3mm。

11.根据权利要求10所述的圆柱电池，其特征在于，所述盖板上与所述第二连接部相对应的位置设有减薄区。

12.根据权利要求11所述的圆柱电池，其特征在于，所述减薄区的厚度范围为0.05mm～1mm。

13.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的圆柱电池。

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