CN219677326U - 一种圆柱电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种圆柱电池。圆柱电池，包括电芯，壳体，集流盘及盖板，壳体内部具有容置腔，电芯设置于所述容置腔中，盖板设置在壳体开口端，集流盘和电芯连接且位于所述电芯和盖板之间；集流盘包括第一连接件，第一连接件用于和电芯的第一极耳进行焊接并形成第一焊接部，第一焊接部的表面涂覆第一胶层；盖板主体部表面设置第一凸起，使第一凸起的底面与第一胶层抵接，用以压紧所述第一胶层。其中通过在焊接表面涂覆胶层并使用盖板上的凸起与胶层进行压紧配合，解决胶层由于电解液的长期浸润导致胶层失去粘性，有效解决胶层长时间泡电解液从而脱落的问题，从而提高锂离子电池的安全性以及稳定性。

Description

一种圆柱电池

技术领域

本实用新型属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种圆柱电池。

背景技术

随着锂离子电池在动力领域和储能领域的快速发展，高能量密度、低成本和高安全性的锂离子电池成为发展趋势。其中，圆柱电池因其能量密度高、制造成本低、耐热性较高，安全且不易发生爆炸等特点具有较高的应用前景。

目前，圆柱电池极耳拍平后需要与集流盘进行焊接，在焊接完成后为了避免焊印区域金属碎屑或焊渣掉落到电芯内部威胁电芯安全，目前可采用在焊接处进行点胶方式处理，但胶水长时间浸泡在电解液下，胶水的粘接性会降低，由于目前盖板和集流盘之间存在间隙，导致胶块有脱落的风险，从而导致电池存在安全性风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种圆柱电池，以解决当前的存在的胶水长时间浸泡在电解液下，胶水的粘接性会降低，胶块有脱落的风险，进而提高锂离子电池的安全性以及稳定性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种圆柱电池，包括电芯，壳体，集流盘及盖板，所述壳体内部具有容置腔，所述电芯设置于所述容置腔中，所述盖板设置在壳体开口端，所述集流盘和所述电芯连接且位于所述电芯和盖板之间；所述集流盘包括第一连接件，所述第一连接件用于和所述电芯的第一极耳进行焊接并形成第一焊接部，所述第一焊接部的表面涂覆有第一胶层；所述盖板包括主体部，所述主体部表面设置有第一凸起，所述第一凸起的底面与所述第一胶层抵接，用以压紧所述第一胶层。

可选地，所述第一连接件上设置有第一凹槽，所述第一焊接部位于所述第一凹槽的底壁上；所述第一凸起的形状和所述第一凹槽的形状相配合用以实现两者卡接。

可选地，所述集流盘和所述盖板之间设置有连接片，所述主体部设置有连接部，所述连接片一端与所述第一连接件连接，所述连接片的另一端与所述连接部连接，所述集流盘和所述盖板主体部之间通过所述连接片实现电连接。

可选地，所述集流盘还包括第二连接件和第一绝缘件，所述第二连接件与所述第一连接件通过所述第一绝缘件绝缘连接，所述第二连接件用于和所述电芯的第二极耳进行焊接并形成第二焊接部，所述第二焊接部的表面涂覆有第二胶层；所述主体部表面还设置有第二凸起，所述第二凸起的底面与所述第二胶层抵接，用以压紧所述第二胶层。

可选地，所述第二连接件上设置有第二凹槽，所述第二焊接部位于所述第二凹槽的底壁上；所述第二凸起的形状和所述第二凹槽的形状相配合用以实现两者卡接。

可选地，所述主体部还设置有至少两个卡扣，所述第一绝缘件上设置有用于和所述卡扣相配合的两个卡槽；或者，所述主体部还设置有至少两个卡槽，所述第一绝缘件上设置有用于和所述卡槽相配合的两个卡扣。

可选地，所述盖板还包括极柱及第二绝缘件，所述主体部设置有通孔，所述极柱贯穿所述通孔；所述第二绝缘件围着所述极柱的外周面环绕设置且于所述通孔内壁接触；所述第二连接件设置有极柱连接区，所述极柱连接区用于与所述极柱底面相抵接。

可选地，所述主体部为金属材质，所述第一凸起和第二凸起均为非金属材质，所述主体部和所述第一凸起和第二凸起通过纳米注塑一体成型。

可选地，所述连接片和所述第一连接件之间一体成型，所述连接件的另一端与所述连接部通过焊接连接。

可选地，所述主体部还设置有定位孔。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的圆柱电池，包括电芯，壳体，集流盘及盖板，壳体内部具有容置腔，电芯设置于所述容置腔中，盖板设置在壳体开口端，集流盘和电芯连接且位于所述电芯和盖板之间；集流盘包括第一连接件，第一连接件用于和电芯的第一极耳进行焊接并形成第一焊接部，第一焊接部的表面涂覆第一胶层；盖板主体部表面设置第一凸起，使第一凸起的底面与第一胶层抵接，用以压紧所述第一胶层。其中通过在焊接表面涂覆胶层并使用盖板上的凸起与胶层进行压紧配合，在电池后续使用过程中，即使由于电解液的长期浸润导致胶层失去粘性，该结构也可把失去粘性的胶层卡紧固定在集流盘上，有效解决胶层长时间泡电解液从而脱落的问题，从而提高锂离子电池的安全性以及稳定性。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1本实用新型提供的圆柱电池结构示意图

图2本实用新型提供的电芯结构示意图

图3本实用新型提供的集流盘结构示意图

图4本实用新型提供的盖板远离集流盘的表面结构示意图

图5本实用新型提供的盖板靠近集流盘的表面结构示意图

图6本实用新型提供的集流盘和盖板焊接组装后结构示意图

图7本实用新型提供的电芯入壳后结构示意图

其中，附图标记说明如下：

1、圆柱电池；2、壳体；3、集流盘；31、第一连接件；32、第二连接件；33，第一绝缘件；331，卡槽；311、第一凹槽；321.第二凹槽；322，极柱连接区；3111，第一焊接部；3211，第二焊接部；4、盖板；41、主体部；411、第一凸起；412、第二凸起；413，卡扣；42，极柱，43，第二绝缘件；5，连接片；6，定位孔；7、电芯；71，第二极耳；72，第一极耳

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

以下结合附图1～7对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

本实施例提供的圆柱电池1，包括电芯7，壳体2，集流盘3及盖板4，壳体2内部具有容置腔，电芯7设置于所述容置腔中，盖板4设置在壳体2开口端，集流盘3和电芯7连接，且集流盘3位于所述电芯7和盖板4之间；集流盘3包括第一连接件31，第一连接件31用于和电芯7的第一极耳72进行焊接并形成第一焊接部3111，第一焊接部3111的表面涂覆第一胶层；盖板4主体部41表面设置第一凸起412，使第一凸起412的底面与第一胶层抵接，用以压紧所述第一胶层。

其中通过在焊接表面涂覆胶层并使用盖板上的第一凸起412与胶层进行压紧配合，在电池后续使用过程中，即使由于电解液的长期浸润导致胶层失去粘性，该结构也可把失去粘性的胶层卡紧固定在集流盘上，有效解决胶层长时间泡电解液从而脱落的问题，从而提高圆柱电池1的安全性以及稳定性。

需要说明的是，本实施例提供的圆柱电池1的正极和负极可以分别位于沿电池高度方向上的两端；在实际生产过程中，为了组装成电池包之后提高整个电池包的能量密度，也可以将正极和负极分别设置在同一端。

如图1所示，当正极和负极分别设置在圆柱电池1同一端的情况下，壳体2包括侧壁和底壁，侧壁环绕在电芯7的外侧，底壁连接于侧壁的端部。侧壁为筒状结构，底壁为板状结构，其形状与侧壁的形状相对应，侧壁的另外一端形成开口，底壁连接于侧壁的背离开口的另一端。

电芯7通过开口容置于壳体2之中，为了防止使用过程中短路现象发生，如图2所示，第一极耳72和第二极耳71间需设置间隔距离防止接触。电芯7装入壳体2之前需要先和集流盘3进行焊接，集流盘3具体结构如图3所示，集流盘3设置有集流盘3包括第一连接件31，第二连接件32和第一绝缘件33，第一连接件31用于和电芯7的第一极耳72通过激光焊接并形成第一焊接部3111，第一焊接部3111的表面涂覆有第一胶层，第二连接件32用于和电芯7的第二极耳71通过激光焊接并形成第二焊接部3211，第一焊接部3111的表面涂覆有第二胶层，第二连接件32与第一连接件31通过第一绝缘件33绝缘连接。盖板4设置在壳体2开口处通过焊接相连，沿圆柱电池1高度方向，其中，高度方向如图1和图7箭头方向所示，集流盘3设置在盖板4和电芯7极耳之间。如图5所示，盖板5包括主体部41，主体部41靠近集流盘3的表面设置有第一凸起411和第二凸起412，第一凸起411和第二凸起412的底面分别用于对应的胶层相抵接，用以压紧所述第一胶层和第二胶层。在本实施例中主体部41为金属材质，第一凸起411和第二凸起412均为非金属材质，主体部41和第一凸起411和第二凸起412通过纳米注塑一体成型，第一凸起411高度H3＝0.2-0.4mm，第二凸起412的高度H4＝0.2-0.9mm。

在本实施例中，第一连接件31为阳极连接件，对应的第一极耳72为负极极耳；第二连接件32为阴阳极连接件，对应的第二极耳71为正极极耳。

进一步地，第一连接件31上设置有第一凹槽311，第一焊接部3111位于第一凹槽311的底壁上，第一凸起411的形状和第一凹槽311的形状相配合用以实现两者卡接；第二连接件32上设置有第二凹槽321，第二焊接部3211位于第二凹槽321的底壁上，第二凸起412的形状和第二凹槽321的形状相配合用以实现两者卡接，这样的设计可以使第一胶层和第二胶层压紧的更加牢固，第一凹槽311深度H2≈0.3-0.5mm，第二凹槽321深度H1≈0.5-1mm，胶水灌入凹槽，涂胶厚度为0.2-0.3mm，涂胶厚度小于等于凹槽深度，避免胶水外溢。选用灌胶的方式，胶层为一个整体，对应的第一凸起411和第二凸起412可以只抵接第一胶层的部分区域以及第二胶层的部分区域来进行压紧，从而达到固定胶层不脱落的技术效果。也可以选用点胶方式，可为手动涂胶或全自动点胶机，除此之外，点胶方式还可以是其它具有相同效果的方法，根据实际情况可以灵活的设置。采用点胶的方式时，由于第一胶层以及第二胶层的数量可以为多个，此种实施方式下，对应的第一凸起411和第二凸起412必须抵接全部数量的点胶胶层，才能防止所有点胶胶层被固定压紧不脱落。优选的，所述胶水包括热熔胶水、UV胶、厌氧胶水和乳胶等，胶水还可以是其它相同效果的材料。

进一步地，第二连接件32和第一连接件31分别位于第一绝缘件33的两侧，第一绝缘件33将第二连接件32和第一连接件31分隔开使两者不接触，防止短路。第二连接件32与第一绝缘件33是通过纳米注塑工艺一体成型，第一连接件31与第一绝缘件33通过卡槽331连接。

进一步地，如图4所示，盖板4还包括极柱42及第二绝缘件43，主体部41设置有通孔，极柱42贯穿该通孔连接到盖板4上，极柱42外壁和盖板4主体部41的通孔内壁之间还设置有第二绝缘件43，第二绝缘件43用来实现极柱42和盖板4主体之间的绝缘，极柱42选择为铝极柱42。

进一步地，如图6所示，集流盘3和盖板4之间设置有连接片5，主体部41设置有连接部，连接片5一端与第一连接件31连接，连接片5的另一端与连接部连接，集流盘3和盖板4主体部41之间通过连接片5实现电连接。电芯7入壳之前，先将连接片5进行弯折，使盖板4和集流盘3表面接触，并且施加外力使盖板4主体部41的第一凸起411和第二凸起412分别第一凹槽311以及第二凹槽321形成卡接配合。在本实施例中，盖板4主体部41的材料选择为钢材，壳体2材料也选择为钢材，盖板4焊接在壳体2开口处，连接部设置在主体部41上，连接片5两端分别与第一连接件31以及连接部相连，第一连接件31与电芯7的负极耳连接，这样的连接方式，可以将电芯7负极耳的电导通到盖板4主体部41，又由于盖板4和壳体2焊接，从而使整个壳体2及盖板4主体部41都带负电。第二连接件32上还设置有极柱连接区322(图中未标注)，连接件折弯使盖板4和集流盘3接触扣合后，极柱连接区322和极柱42底面相抵接，两者通过超声波扭矩焊，使极柱42带正电。

进一步地，连接片5和阳极导电区之间一体成型，连接件的另一端与连接部通过激光焊接连接。

进一步地，如图5所示，主体部41还设置有至少两个卡扣413，第一绝缘件33上设置有用于和盖板4主体部41上的卡扣413相配合的两个卡槽331；或者，在其他实施例中，还可以在主体部41还设置至少两个卡槽331，在第一绝缘件33上设置有用于和卡槽331相配合的两个卡扣413。卡扣413和卡槽331的配合可以让盖板4和集流盘3扣合的更加牢固，进一步的可以分别使第一凹槽311和第一凸起411以及第二凹槽321和第二凸起412形成互锁，最终达到在圆柱电池1使用过程中第一胶层以及第二胶层不会因为长时间的电解液浸润而脱落的目的。在很大程度上提高了圆柱电池1的安全性和稳定性。

进一步地，在实施生产过程中，还可以在主体部41设置定位孔6，提高盖板4和集流盘3的装配效率。

当正极和负极分别设置在圆柱电池1两端的情况下，壳体2为两端开口的筒状结构，电芯7容纳于壳体2内，电芯7为与壳体2形状相适配的圆柱电芯7，电芯7两端分别伸出多个第二极耳和多个第一极耳。与之对应的集流盘3也有两个，分别定义为第一集流盘和第二集流盘，第一集流盘3上设置有第一连接件31和负极耳通过焊接工艺相连形成第一焊接部3111，第二集流盘3设置有第二连接件32和正极耳通过焊接工艺相连形成第二焊接部3211，为了防止焊渣掉落到圆柱电池1内部，在第一焊接部3111和第二焊接部3211表面分别使用点胶工艺涂覆胶层。壳体2两端开口设置有第一盖板4和第二盖板4，第一盖板4和第二盖板4通过焊接与壳体2连接固定，盖板4包括主体部41，沿圆柱电池1高度方向，第一集流盘3设置负极耳和第一盖板4之间，第二集流盘3设置正极耳和第二盖板4之间，在为了防止在圆柱电池1后续使用过程中胶层收电解液浸泡导致脱落的风险发生，第一盖板4主体部41靠近第一集流盘3的表面设置有第一凸起411，第二盖板4主体部41靠近第二集流盘3的表面设置有第二凸起412，第一凸起411和第二凸起412的底面分别和对应的胶层抵接，用以压紧所述第一胶层，达到防止胶层脱落的效果。

为了便于理解，本实施例提供的圆柱电池1的装配过程如下：

1.将模切好的正负极片以及隔膜卷绕成电芯7。卷绕后电芯7的第二极耳71和第一极耳72分布在同一端的左右两侧，卷绕过程中采用抚平工装抚平第二极耳71和第一极耳72。

2.将集流盘3放置在电芯7具有极耳的一端，集流盘3的第一连接件31和第一极耳72接触，集流盘3的第二连接件32和第二极耳71接触，焊接过程中采用夹具使集流盘3和极耳压合使得两者之间充分接触，保证中间无间隙，然后采用激光焊接，在第一连接件31的第一凹槽311底壁处形成第一焊接部3111，在第二连接件32的第二凹槽321底壁处形成第二焊接部3211。

3.使用点胶工艺，在第一凹槽311和第二凹槽321内分别灌入0.2-0.4g胶水。

4.将连接片5进行弯折使集流盘3远离电芯7的表面和盖板4靠近电芯7的表面相接触，施加一定外力，使盖板4上的第一凸起411扣合到第一凹槽311中，第二凸起412扣合到第二凹槽321中；并且使主体部41上的两个卡扣413和集流盘3上第一绝缘件33的两个卡槽331实现卡接。最终，集流盘3和盖板4紧密锁合，第一凸起411压实第一凹槽311内的胶水形成第一胶层，第二凸起412压实第二凹槽321内的胶水形成第二胶层，第一凸起411和第二凸起412的底面分别与第一胶层和第二胶层相抵接并压紧，防止胶层脱落。

5.电芯7入壳，盖板4放置在壳体2开口处，使用激光焊将盖板4边缘和壳体2开口边缘进行密封焊接。

6.电芯71组装完成后经高温烘烤、注液、静置、化成、老化等工序。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种圆柱电池，包括电芯(7)，壳体(2)，集流盘(3)及盖板(4)，所述壳体(2)内部具有容置腔，所述电芯(7)设置于所述容置腔中，所述盖板(4)设置在壳体(2)开口端，所述集流盘(3)和所述电芯(7)连接且位于所述电芯(7)和盖板(4)之间；其特征在于，所述集流盘(3)包括第一连接件(31)，所述第一连接件(31)用于和所述电芯(7)的第一极耳(72)进行焊接并形成第一焊接部(3111)，所述第一焊接部(3111)的表面涂覆有第一胶层；所述盖板(4)包括主体部(41)，所述主体部(41)表面设置有第一凸起(411)，所述第一凸起(411)的底面与所述第一胶层抵接，用以压紧所述第一胶层。

2.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一连接件(31)上设置有第一凹槽(311)，所述第一焊接部(3111)位于所述第一凹槽(311)的底壁上；所述第一凸起(411)的形状和所述第一凹槽(311)的形状相配合用以实现两者卡接。

3.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述集流盘(3)和所述盖板(4)之间设置有连接片(5)，所述主体部(41)设置有连接部，所述连接片(5)一端与所述第一连接件(31)连接，所述连接片(5)的另一端与所述连接部连接，所述集流盘(3)和所述盖板(4)主体部(41)之间通过所述连接片(5)实现电连接。

4.根据权利要求3所述的圆柱电池，其特征在于，所述集流盘(3)还包括第二连接件(32)和第一绝缘件(33)，所述第二连接件(32)与所述第一连接件(31)通过所述第一绝缘件(33)绝缘连接，所述第二连接件(32)用于和所述电芯(7)的第二极耳(71)进行焊接并形成第二焊接部(3211)，所述第二焊接部(3211)的表面涂覆有第二胶层；所述主体部(41)表面还设置有第二凸起(412)，所述第二凸起(412)的底面与所述第二胶层抵接，用以压紧所述第二胶层。

5.根据权利要求4所述的圆柱电池，其特征在于，所述第二连接件(32)上设置有第二凹槽(321)，所述第二焊接部(3211)位于所述第二凹槽(321)的底壁上；所述第二凸起(412)的形状和所述第二凹槽(321)的形状相配合用以实现两者卡接。

6.根据权利要求4所述的圆柱电池，其特征在于，所述主体部(41)还设置有至少两个卡扣(413)，所述第一绝缘件(33)上设置有用于和所述卡扣(413)相配合的两个卡槽(331)；或者，所述主体部(41)还设置有至少两个卡槽(331)，所述第一绝缘件(33)上设置有用于和所述卡槽(331)相配合的两个卡扣(413)。

7.根据权利要求4所述的圆柱电池，其特征在于，所述盖板(4)还包括极柱(42)及第二绝缘件(43)，所述主体部(41)设置有通孔，所述极柱(42)贯穿所述通孔；所述第二绝缘件(43)围着所述极柱(42)的外周面环绕设置且于所述通孔内壁接触；所述第二连接件(32)设置有极柱连接区(322)，所述极柱连接区(322)用于与所述极柱(42)底面相抵接。

8.根据权利要求4所述的圆柱电池，其特征在于，所述主体部(41)为金属材质，所述第一凸起(411)和第二凸起(412)均为非金属材质，所述主体部(41)和所述第一凸起(411)和第二凸起(412)通过纳米注塑一体成型。

9.根据权利要求3所述的圆柱电池，其特征在于，所述连接片(5)和所述第一连接件(31)之间一体成型，所述连接件的另一端与所述连接部通过焊接连接。

10.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述主体部(41)还设置有定位孔(6)。