CN219436089U - 圆柱电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种圆柱电池，包括：电极输出结构；电芯，电芯包括电芯主体和第一电芯输出端，第一电芯输出端由电芯主体的一端延伸而出；第一导电件，第一导电件包括相连接的第一部分和第二部分，第一部分和第二部分分别电连接第一电芯输出端和电极输出结构；其中，第一部分的厚度小于第二部分的厚度，从而可以保证第二部分能够具有相对较高的强度，保证第二部分和电极输出结构之间能够连接相对稳定，避免第二部分发生断裂，进一步避免第二部分与其他结构出现误接触，从而有效提高圆柱电池的安全使用性能。

Description

圆柱电池

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。

背景技术

相关技术中，电芯的电芯输出端需要通过导电件与电池壳体或者极柱进行电连接，而由于导电件的结构限制，在对导电件进行连接或者后期使用过程中，可能会引发安全风险，从而影响电池的使用性能。

实用新型内容

本实用新型提供一种圆柱电池，以改善圆柱电池的使用性能。

本实用新型提供了一种圆柱电池，包括：

电极输出结构；

电芯，电芯包括电芯主体和第一电芯输出端，第一电芯输出端由电芯主体的一端延伸而出；

第一导电件，第一导电件包括相连接的第一部分和第二部分，第一部分和第二部分分别电连接第一电芯输出端和电极输出结构；

其中，第一部分的厚度小于第二部分的厚度。

本实用新型实施例的圆柱电池包括电极输出结构、电芯以及第一导电件，电芯通过第一导电件与电极输出结构电连接。电芯包括电芯主体和由电芯主体的一端延伸而出的第一电芯输出端，通过将第一导电件设置为相连接的第一部分和第二部分，第一部分和第二部分分别电连接第一电芯输出端和电极输出结构，并且第一部分的厚度小于第二部分的厚度，从而可以保证第二部分能够具有相对较高的强度，保证第二部分和电极输出结构之间能够连接相对稳定，避免第二部分发生断裂，进一步避免第二部分与其他结构出现误接触，从而有效提高圆柱电池的安全使用性能。

附图说明

为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。

其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种圆柱电池的结构示意图；

图2是根据一示例性实施方式示出的一种圆柱电池的部分剖面结构示意图；

图3是根据一示例性实施方式示出的一种圆柱电池的电芯的结构示意图；

图4是根据一示例性实施方式示出的一种圆柱电池的第一导电件的结构示意图。

附图标记说明如下：

10、电芯；11、电芯主体；12、第一电芯输出端；13、第二电芯输出端；20、第一导电件；21、第一部分；22、第二部分；23、过渡区域；30、电池壳体；40、极柱；50、第二导电件。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本实用新型的一个实施例提供了一种圆柱电池，请参考图1至图4，圆柱电池包括：电极输出结构；电芯10，电芯10包括电芯主体11和第一电芯输出端12，第一电芯输出端12由电芯主体11的一端延伸而出；第一导电件20，第一导电件20包括相连接的第一部分21和第二部分22，第一部分21和第二部分22分别电连接第一电芯输出端12和电极输出结构；其中，第一部分21的厚度小于第二部分22的厚度。

本实用新型一个实施例的圆柱电池包括电极输出结构、电芯10以及第一导电件20，电芯10通过第一导电件20与电极输出结构电连接。电芯10包括电芯主体11和由电芯主体11的一端延伸而出的第一电芯输出端12，通过将第一导电件20设置为相连接的第一部分21和第二部分22，第一部分21和第二部分22分别电连接第一电芯输出端12和电极输出结构，并且第一部分21的厚度小于第二部分22的厚度，从而可以保证第二部分22能够具有相对较高的强度，保证第二部分22和电极输出结构之间能够连接相对稳定，避免第二部分22发生断裂，进一步避免第二部分22与其他结构出现误接触，从而有效提高圆柱电池的安全使用性能。

需要说明的是，电芯10通过第一导电件20与电极输出结构电连接，电极输出结构用于实现电芯10的充放电，电极输出结构可以是电池壳体，或者，电极输出结构可以是极柱，或者，电极输出结构可以是汇流排，例如，电池壳体上可以设置有开口，而汇流排可以伸入到电池壳体内部与第一导电件20电连接。

圆柱电池在使用过程中，例如，电芯10发生振动过程中，第一部分21和第一电芯输出端12之间发生拉扯时，需要保证电极输出结构和第二部分22之间能够连接相对稳定，避免第二部分22发生断裂，且防止第二部分22向下运动导致与相反极性的导电件或极片搭接存在短路风险；或者，电极输出结构发生振动时对第二部分22造成损伤。本实施例中，通过使得第一部分21的厚度小于第二部分22的厚度，以此来保证第二部分22的结构稳定性。

在一个实施例中，第一部分21的厚度与第二部分22的厚度之比为1.2-3，不仅可以保证第二部分22的结构强度相对较强，且可以避免第一部分21的厚度与第二部分22的厚度差值过大的情况，一定程度上可以保证第一导电件20整体的性能，例如，第一导电件20的强度性能、过流能力等等。

第一部分21的厚度与第二部分22的厚度之比可以为1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.5、2.8、2.9或者3等等。

在一个实施例中，第一部分21与第一电芯输出端12焊接，不仅可以保证第一部分21与第一电芯输出端12的连接稳定性，且可以方便地实现第一部分21与第一电芯输出端12的连接。第一部分21与第一电芯输出端12可以采用激光焊接。

在一个实施例中，第二部分22与电极输出结构焊接，提高了第二部分22与电极输出结构的连接效率，保证了第二部分22与电极输出结构的连接稳定性。第二部分22与电极输出结构可以采用激光焊接。

在一个实施例中，第一部分21与第一电芯输出端12焊接，第二部分22与电极输出结构焊接。

第一部分21厚度过大存在与第一电芯输出端12难以焊接或第一电芯输出端12焊穿的风险，而第二部分22的厚度相对较大，可以降低第二部分22与电极输出结构焊接处密封失效的风险，且可以避免第二部分22存在焊穿失效的风险。

在一个实施例中，第一部分21和第二部分22之间具有高度差，从而可以方便地实现第一部分21和第二部分22分别连接第一电芯输出端12和电极输出结构，一定程度上也可以避免圆柱电池在使用过程中出现热量过于集中的问题，也提高了圆柱电池的安全使用性能。

第一部分21靠近第一电芯输出端12设置，第二部分22靠近电极输出结构设置，第二部分22可以高于第一部分21设置，由此来方便地实现第一部分21和第二部分22分别连接第一电芯输出端12和电极输出结构。

在一个实施例中，在电芯10的轴向方向上，第一部分21相比于第二部分22更靠近电芯10，从而可以方便地实现第一部分21和第一电芯输出端12的电连接。

结合图2所示，电芯10的轴向方向可以认为是电芯10的高度方向，进一步的，电芯10的轴向方向可以表示为A。电芯10的高度方向可以平行于圆柱电池的高度方向。

在一个实施例中，如图4所示，第一导电件20还包括过渡区域23，过渡区域23的相对两端分别连接第一部分21和第二部分22，从而可以使得第一部分21和第二部分22之间能够具有高度差，并且可以使得第一部分21和第二部分22之间具有缓冲性能，一定程度上可以提高第一导电件20的结构稳定性。

在一个实施例中，第一部分21与电芯主体11之间的距离小于第二部分22与电芯主体11之间的距离，从而可以使得第二部分22高于第一部分21，由此来方便第一部分21和第二部分22分别连接第一电芯输出端12和电极输出结构，并且提高了圆柱电池的安全性能，避免第一导电件20出现结构损伤。

在一个实施例中，第一部分21朝向电芯主体11的表面与第二部分22朝向电芯主体11的表面之间的距离为0.5mm-5mm，不仅可以保证第一部分21和第二部分22之间具有高度差，且可以避免第一部分21和第二部分22之间的高度差过大，从而可以提高电池壳体30的空间利用率，提高了圆柱电池的能量密度。

第一部分21朝向电芯主体11的表面与第二部分22朝向电芯主体11的表面之间的距离可以为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、1.9mm、2mm、2.1mm、2.2mm、2.5mm、3mmm、3.5mm、4mm、4.5mm、4.8mm、4.9mm或者5mm等等。

需要说明的是，在某些实施例中，不排除第一部分21和第二部分22之间不具有高度差，例如，第一部分21和第二部分22的上表面可以平齐，而第一部分21的下表面可以高于第二部分22的下表面，也保证了第一部分21的厚度小于第二部分22的厚度。

在一个实施例中，如图1和图2所示，电极输出结构包括电池壳体30和极柱40，极柱40设置于电池壳体30上，电芯10和第一导电件20设置于电池壳体30内；第一导电件20与电池壳体30电连接，从而可以使得电池壳体30作为了第一电芯输出端12的电极输出端。

在一个实施例中，电极输出结构包括电池壳体30和极柱40，极柱40设置于电池壳体30上，电芯10和第一导电件20设置于电池壳体30内；第一导电件20与极柱40电连接，从而使得极柱40作为了第一电芯输出端12的电极输出端。

在一个实施例中，如图3所示，电芯10还包括第二电芯输出端13；其中，第一电芯输出端12和第二电芯输出端13中的一个与电池壳体30电连接，另一个与极柱40电连接，从而可以使得电池壳体30和极柱40可以作为圆柱电池的两个电极引出端使用，由此来方便圆柱电池的充放电。

电池壳体30作为电池的一个电极引出端使用，不仅可以减少圆柱电池的部件使用数量，且电池壳体30的各个位置均可以作为电连接位置，提高了圆柱电池成组时的电连接选择能力。

需要说明的是，极柱40可以绝缘设置在电池壳体30上，极柱40和电池壳体30之间可以设置有绝缘件，极柱40和电池壳体30之间可以利用铆接等方式进行固定连接，此处不作限定。

在一个实施例中，如图3所示，第一电芯输出端12和第二电芯输出端13由电芯主体11的同一端延伸而出，从而可以避免第一电芯输出端12和第二电芯输出端13由电芯主体11的相对两侧延伸而出所引发的高度空间过于积累的问题。

在一个实施例中，如图2所示，圆柱电池还包括第二导电件50，第二电芯输出端13通过第二导电件50与电池壳体30或者极柱40电连接，第二导电件50的设置可以方便实现结构之间的连接，一定程度上可以提高圆柱电池的结构适应能力。

在一个实施例中，第一导电件20与第二导电件50沿电芯10的高度方向在同一平面上的正投影至少部分相重合，第一导电件20与第二导电件50之间绝缘设置，不仅可以保证第一导电件20与第二导电件50之间的绝缘能力，且可以提高第一导电件20与第二导电件50的空间利用率，提高了圆柱电池的安全使用性能和能量密度。

第一导电件20与第二导电件50的部分可以形成上下叠置的位置关系，但需要保证第一导电件20与第二导电件50之间绝缘设置，从而可以使得第一导电件20与第二导电件50沿电芯10的高度方向在同一平面上的正投影相重合，一定程度上可以提高圆柱电池的空间利用率。

结合图2所示，第一电芯输出端12和第二电芯输出端13可以由电芯主体11的同一端延伸而出，第一电芯输出端12和第二电芯输出端13可以分别连接第一导电件20与第二导电件50，而第一导电件20与第二导电件50可以分别与电池壳体30和极柱40相连接。

对于第二导电件50的具体结构形式，此处不作限定，需要保证第二导电件50可以实现极柱40和第二电芯输出端13的电连接，例如，第二导电件50可以包括一个扇形部和一个圆形部，扇形部和圆形部分别连接第二电芯输出端13和极柱40。

需要说明的是，在某些实施例中，第一电芯输出端12和第二电芯输出端13由电芯主体11的相对两端延伸而出，不仅可以使得电子传输路径最短，传输速率快，并且产热较低，由此可以提高电池的安全性能。

需要注意的是，第一电芯输出端12和第二电芯输出端13可以认为是电芯主体11的第一极片和第二极片延伸而出的第一箔片区和第二薄片区，第一箔片区和第二薄片区上不涂覆有活性物质层，从而用于实现与电极输出结构的电连接。第一电芯输出端12和第二电芯输出端13中的一个可以为铜箔，另一个可以为铝箔。

在一个实施例中，第一导电件20与电池壳体30电连接，第一部分21包括圆弧段，第二部分22包括圆环段，圆弧段可以方便地实现与第一电芯输出端12的连接，而圆环段也可以方便地与电池壳体30进行连接，并且也可以保证第一导电件20的结构稳定性，提高了第一导电件20的过流能力，也可以保证电流的快速输出。

在一个实施例中，第一部分21与第二部分22相连接的一端的弧度小于π，即第一部分21的面积可以相对较小，避免第一部分21过大而影响第一导电件20的整体重量，从而可以提高圆柱电池的能量密度。

第一部分21与第二部分22相连接的一端的弧度可以大于(3π)/4，由此来保证第一部分21能够和第一电芯输出端12具有可靠的焊接面积，保证第一部分21的过流能力。

需要明的是，圆柱电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一极片、分隔物以及第二极片。当第一极片为正极片时，第二极片为负极片。其中，第一极片和第二极片的极性可以互换。第一极片和第二极片涂布活性物质。

圆柱电池可以为卷绕式电池，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。

本实用新型的一个实施例还提供了一种电池组，包括上述的圆柱电池。

本实用新型一个实施例的电池组的圆柱电池包括电极输出结构、电芯10以及第一导电件20，电芯10通过第一导电件20与电极输出结构电连接。电芯10包括电芯主体11和由电芯主体11的一端延伸而出的第一电芯输出端12，通过将第一导电件20设置为相连接的第一部分21和第二部分22，第一部分21和第二部分22分别连接第一电芯输出端12和电极输出结构，并且第一部分21的厚度小于第二部分22的厚度，从而可以保证第二部分22能够具有相对较高的强度，保证第二部分22和电极输出结构之间能够连接相对稳定，避免第二部分22发生断裂，进一步避免第二部分22与其他结构出现误接触，从而有效提高电池组的安全使用性能。

在一个实施例中，电池组为电池模组或电池包。

电池模组包括多个圆柱电池，电池模组还可以包括托架，电池可以固定于托架上。

电池包包括多个圆柱电池和箱体，箱体用于固定多个圆柱电池。

需要说明的是，电池包包括圆柱电池，圆柱电池可以为多个，多个圆柱电池设置于箱体内。其中，多个圆柱电池可以形成电池模组后安装于箱体内。或者，多个圆柱电池可以直接设置在箱体内，即无需对多个圆柱电池进行成组，利用箱体对多个圆柱电池进行固定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种圆柱电池，其特征在于，包括：

电极输出结构；

电芯(10)，所述电芯(10)包括电芯主体(11)和第一电芯输出端(12)，所述第一电芯输出端(12)由所述电芯主体(11)的一端延伸而出；

第一导电件(20)，所述第一导电件(20)包括相连接的第一部分(21)和第二部分(22)，所述第一部分(21)和所述第二部分(22)分别电连接所述第一电芯输出端(12)和所述电极输出结构；

其中，所述第一部分(21)的厚度小于所述第二部分(22)的厚度。

2.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一部分(21)的厚度与所述第二部分(22)的厚度之比为1.2-3。

3.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一部分(21)与所述第一电芯输出端(12)焊接，和/或，所述第二部分(22)与所述电极输出结构焊接。

4.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，在所述电芯(10)的轴向方向上，所述第一部分(21)相比于所述第二部分(22)更靠近所述电芯(10)。

5.根据权利要求4所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一导电件(20)还包括过渡区域(23)，所述过渡区域(23)的相对两端分别连接所述第一部分(21)和所述第二部分(22)；

其中，所述第一部分(21)与所述电芯主体(11)之间的距离小于所述第二部分(22)与所述电芯主体(11)之间的距离。

6.根据权利要求4所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一部分(21)朝向所述电芯主体(11)的表面与所述第二部分(22)朝向所述电芯主体(11)的表面之间的距离为0.5mm-5mm。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述电极输出结构包括电池壳体(30)和极柱(40)，所述极柱(40)设置于所述电池壳体(30)上，所述电芯(10)和所述第一导电件(20)设置于所述电池壳体(30)内；

其中，所述第一导电件(20)与所述电池壳体(30)电连接，或者，所述第一导电件(20)与所述极柱(40)电连接。

8.根据权利要求7所述的圆柱电池，其特征在于，所述电芯(10)还包括第二电芯输出端(13)；

其中，所述第一电芯输出端(12)和所述第二电芯输出端(13)中的一个与所述电池壳体(30)电连接，另一个与所述极柱(40)电连接。

9.根据权利要求8所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一电芯输出端(12)和所述第二电芯输出端(13)由所述电芯主体(11)的同一端延伸而出。

10.根据权利要求9所述的圆柱电池，其特征在于，所述圆柱电池还包括第二导电件(50)，所述第二电芯输出端(13)通过所述第二导电件(50)与所述电池壳体(30)或者所述极柱(40)电连接；

其中，所述第一导电件(20)与所述第二导电件(50)沿所述电芯(10)的高度方向在同一平面上的正投影至少部分相重合。

11.根据权利要求7所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一导电件(20)与所述电池壳体(30)电连接，所述第一部分(21)包括圆弧段，所述第二部分(22)包括圆环段。

12.根据权利要求11所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一部分(21)与所述第二部分(22)相连接的一端的弧度小于π。