CN220341342U - 圆柱型充电电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种圆柱型充电电池，包括外壳、负极盖、电芯、密封块及充放电管理模块；外壳为圆柱形，负极盖设置在外壳的开口端；电芯、密封块及充放电管理模块依次设置在外壳内；密封块与外壳的内壁密封连接，以将电芯密封在外壳的封闭端与密封块之间；密封块内穿设有两个金属柱，两个金属柱分别连接至电芯的正负两个极耳。充放电管理模块相对靠近外壳的开口，可以在开口处对充放电管理模块的位置角度进行微调，使其更加方便地对准电池的充电孔，且不会影响充放电管理模块与金属柱连接，易于装配；充放电管理模块与金属柱之间为弹性抵接，在使用过程中，即使二者的位置发生一定程度变化，也不会影响二者之间的电连接关系，保证用电安全性。

Description

圆柱型充电电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种圆柱型充电电池。

背景技术

现有技术中，可充电的圆柱型电池，形状类似5号电池、7号电池等，其内置有充放电模块，可以外接充放电模块对圆柱型电池进行充放电。充放电模块通常利用塑胶壳设置在电池的正极输出端处，塑胶壳容易变形或断裂导致电池尺寸变化或电池短路，存在电池安全隐患。另外，电池的正极输出端通常为电池壳体的封闭端，使得充电模块位于电池壳体内部较深处，不利于充电模块与电池壳体上的充电孔对准，其装配存在不便。

实用新型内容

本实用新型提供一种圆柱型充电电池，保证使用安全性，且易于装配。

本实用新型提供一种圆柱型充电电池，包括外壳、负极盖、电芯、密封块及充放电管理模块；所述外壳为圆柱形，其一端为封闭状以形成电池正极、另一端为开口状；所述负极盖设置在所述外壳的开口端，且二者之间设置有绝缘圈；

所述电芯、密封块及充放电管理模块沿所述外壳的轴向依次设置在所述外壳内；所述密封块与所述外壳的内壁密封连接，以将所述电芯密封在所述外壳的封闭端与所述密封块之间；所述密封块内穿设有两个金属柱，两个所述金属柱分别连接至所述电芯的正负两个极耳；所述充放电管理模块设置在所述密封块与所述负极盖之间，并与所述金属柱弹性抵接，所述充放电管理模块设置有充电接口。

其中，所述外壳上设置有滚槽，所述滚槽为绕所述外壳一周的环形内凹状，所述滚槽与所述密封块的外周相抵接。

其中，各所述金属柱朝向所述充放电管理模块的一端设置有金属触板，所述金属触板贴合于所述密封块；

所述充放电管理模块上设置有两个弹性触脚，两个弹性触脚分别与两个金属触板弹性抵接。

其中，所述电芯上朝向所述密封块的一端设置有正负两个极耳，各所述极耳包括外极耳和内极耳；所述外极耳为柱状，且延伸至所述电芯外；所述内极耳为长条形的片状结构，其宽度大于所述外极耳的外径，所述内极耳的一端位于所述电芯内、另一端沿自身宽度方向弯折并包覆在所述外极耳的一端外侧；所述外极耳的另一端与所述金属柱连接。

其中，所述内极耳与所述外极耳的连接处外周包裹有极耳胶膜；

所述电芯包括卷芯及铝塑膜，所述铝塑膜包覆在所述卷芯外，且包覆在所述内极耳与所述外极耳的连接处外，所述铝塑膜的内层胶膜与所述极耳胶膜经热压密封，以将所述卷芯密封在所述铝塑膜内。

其中，所述充放电管理模块包括电路板、及设置在所述电路板上的充电电路和放电电路，所述电路板的外周设置有金属片，所述金属片通过所述放电电路与所述电芯的正极电连接，所述金属片与所述外壳的内壁相抵接，以通过所述外壳输出电池正极；所述负极盖通过所述放电电路与所述电芯的负极电连接，以输出电池负极；

所述充电接口固定于所述电路板，并通过所述充电电路电连接于所述电芯。

其中，所述金属片为沿电路板的周面设置的长条形，并与外壳的内壁相贴合。

其中，所述充电接口位于所述电路板的朝向所述电芯的一侧，其开口朝向所述外壳的侧壁，所述外壳的侧壁对应所述充电接口的位置设置有充电孔。

其中，所述绝缘圈的一端内侧设置有限位环，所述负极盖的周缘设置在限位环与电路板之间；所述绝缘圈的另一端与所述电路板卡接，所述充放电管理模块、所述负极盖与所述绝缘圈连接为一整体模块。

其中，所述电路板上朝向所述负极盖的一面设置有输出触点，所述负极盖的内壁设置有金属触脚，所述金属触脚抵接于所述输出触点，并通过所述电路板电连接至所述电芯的负极。

本实用新型提供的圆柱型充电电池，充放电管理模块相对密封块靠近负极盖，即相对靠近外壳的开口，可以在外壳的开口处对充放电管理模块的位置角度进行微调，使其更加方便地对准电池的充电孔，且不会影响充放电管理模块与金属柱连接，易于装配；充放电管理模块与金属柱之间为弹性抵接，在使用过程中，即使二者的位置发生一定程度变化，也不会影响二者之间的电连接关系，保证用电安全性。

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，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本实用新型的部分实施例相应的附图。

图1是本实用新型优选实施例提供的圆柱型充电电池的结构示意图；

图2是图1中圆柱型充电电池另一角度的结构示意图；

图3是图1中圆柱型充电电池的轴向剖视图；

图4是图1中圆柱型充电电池的分解示意图；

图5是图3中圆柱型充电电池另一角度的分解示意图；

图6是图3中圆柱型充电电池的极耳的结构示意图；

图7是图3中圆柱型充电电池的电芯封装结构的示意图；

图8是图3中圆柱型充电电池的密封块的分解示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图5所示，本实用新型优选实施例提供的一种圆柱型充电电池，包括外壳1、负极盖2、电芯3、密封块5及充放电管理模块4。电芯3、密封块5及充放电管理模块4依次设置在外壳1与负极盖2形成的空间内。

如图1、图4及图5所示，外壳1为圆柱形，其一端为封闭状以形成电池正极、另一端为开口状，外壳1用于输出电池正极。负极盖2设置在外壳1的开口端，且二者之间设置有绝缘圈12，负极盖2用于输出电池负极，通过绝缘圈12可以使得外壳1与负极盖2电绝缘。

如图3、图4及图5所示，电芯3、密封块5与充放电管理模块4沿外壳1的轴向依次设置在外壳1内，密封块5与外壳1的内壁密封连接，以将电芯3密封在外壳1的封闭端与密封块之间。密封块5内穿设有两个金属柱51，两个金属柱51分别连接至电芯的正负两个极耳32。充放电管理模块4位于密封块5与负极盖2之间，并与金属柱51弹性抵接，通过金属柱51可以实现充放电管理模块4与电芯3之间的电连接。充放电管理模块4设置有充电接口，利用充电接口可以插入充电器的充电插头，从而通过充放电管理模块4对电芯3进行充电。

在组装时，可以先将电芯3的正负两个极耳32与密封块5上的两个金属柱51连接，再经电芯3与密封块5形成的整体结构装入到外壳1中，密封块5相对电芯3靠近外壳1的开口端，再装入充放电管理模块4，充放电管理模块4与金属柱51弹性抵接，使得二者电连接，并使得充放电管理模块4与电芯电连接。充放电管理模块4相对电芯3靠近负极盖2，即相对靠近外壳1的开口，可以在外壳1的开口处对充放电管理模块4的位置角度进行微调，使其更加方便地对准电池的充电孔，且不会影响充放电管理模块4与金属柱51连接，易于装配。充放电管理模块4与金属柱51之间为弹性抵接，在使用过程中，即使二者的位置发生一定程度变化，也不会影响二者之间的电连接关系，保证用电安全性。

外壳1上设置有滚槽15，滚槽15为绕外壳1设置的环形内凹状，滚槽15与密封块5的外周相抵接，以在密封块5与外壳1之间形成密封电芯3的腔体，从而可以将电芯3密封并固定在外壳1内部，组装后牢固可靠。作为优选，密封块5为硅胶块，以提高密封性能。滚槽15可以通过机械力在外壳1的外侧施力形成，便于加工，且在加工滚槽15过程中，使得滚槽15与密封块5紧密连接，有效保证密封块5与外壳1之间的密封性。电芯3与密封块5装入到外壳1中后，在外壳1的外侧对应密封块5的位置处进行机械滚槽，形成向内凹陷的滚槽15，滚槽15与密封块5的周面相抵接，使得密封块5与外壳1的内壁之间密封连接。

在外壳1的轴向上，滚槽15的尺寸小于密封块5的尺寸，且滚槽15位于密封块5在外壳轴向上的中间位置处，密封块5与滚槽15紧密连接的同时，密封块5的两侧位置与外壳1的内壁保持过盈配合，可以有效保证密封块5与外壳1之间的密封连接。

各金属柱51朝向充放电管理模块4的一端设置有金属触板52，金属触板52贴合于密封块。充放电管理模块4上设置有两个弹性触脚45，两个弹性触脚45分别与两个金属触板52弹性抵接，使得两个弹性触脚45分别电连接至电芯3的正负两个极耳32。通过弹性触脚45与经金属触板52之间的弹性抵接，实现金属柱51与充放电管理模块4之间的弹性连接，二者之间的位置可以相对微调，无需精准装配，方便充放电管理模块4与金属柱51之间的装配连接。金属触板52为长条形，两个金属触板52相互平行并排设置，以增加金属触板52的表面积，方便金属触板52与弹性触脚45之间的抵接。

此处，作为另外的实施方式，弹性触脚45也可以与金属柱51相固定连接，相应地金属触板52设置在充放电管理模块4上，弹性触脚45与金属触板52相抵接使得金属柱51与充放电管理模块4电连接；或者，弹性触脚也可以为弹性片，利用弹性片的弹性实现金属柱51与充放电管理模块4之间的弹性连接。

如图4、图5所示，充放电管理模块4包括电路板41、及设置在电路板41上的充电电路和放电电路(图中未示出)。充电电路用于对电芯3进行充电，方便电路用于电芯3的对外供电，二者可以采用现有成熟电路结构，本实用新型不对此做具体限制。

电路板41的外周设置有金属片411，金属片411通过电路板41上的放电电路与电芯3的正极电连接，金属片411与外壳1的内壁相抵接，以通过外壳1输出电池正极。负极盖2通过放电电路与电芯3的负极电连接，以输出电池负极。

金属片411为沿电路板41的周面设置的长条形，并与外壳1的内壁相贴合，可以增大金属片411与外壳1之间的接触面，提高连接稳定性。同时，金属片411还可以将电路板41上的电子元器件产生的热量传递至外壳1上，利用外壳1进行散热，提高充放电过程中的散热效率，实现恒温充放电。

充电接口42固定于电路板41，并通过电路板41的充电电路电连接于电芯3，充电接口42与外接充电器的插头连接后可以对电芯3进行充电。电路板41上可以设置充电电路、充电保护电路等电路结构，以保证充电过程的安全性。

充电接口42位于电路板41的朝向电芯3的一侧，使得充电接口42位于电路板41与电芯3之间，可以充分利用因弹性触脚45所形成的轴向空间，使得结构更加紧凑，提高电池的容量。充电接口42其开口朝向外壳1的侧壁，外壳1的侧壁对应充电接口42的位置设置有充电孔14，从而可以从电池侧面进行充电。此处，在其他实施例中，充电接口42也可以位于电路板41朝向负极盖2的一侧，充电接口42的开口朝向负极盖2，负极盖2上对应充电接口42的位置处设置充电孔14。

作为优选，充电接口42为USB接口，更具体的，为Type-C接口。当然作为另外的实施方式，充电接口42也可以为Micro USB接口、Lightning接口、或传统DC充电接口42。

绝缘圈12的一端内侧设置有限位环122，负极盖2的周缘设置在限位环122与电路板41之间；绝缘圈12的另一端与电路板41卡接，充放电管理模块4、负极盖2与绝缘圈12连接为一整体模块。利用绝缘圈12可以将充放电管理模块4、负极盖2连接为一个整体模块，再整体装配到外壳1中，方便装配连接。

更具体地，绝缘圈12的另一端设置有卡勾123，电路板41的边缘处设置有卡槽413，卡勾123卡接于卡槽413处，从而实现电路板41与绝缘圈12之间的卡接，方便二者连接为一个整体模块。

电路板41上的电子元器件均位于电路板41的朝向负极盖2的一面，使得各电子元件位于电路板41与负极盖2之间，充分利用电路板41与负极盖2之间的空间，使得结构更加紧凑，同时避免在组装过程中各电子元件与其他部件之间的触碰造成损伤，利于装配连接，且保证安全可靠性。

电路板41上朝向负极盖2的一面设置有输出触点412，负极盖2的内壁设置有金属触脚24，金属触脚24抵接于输出触点412，并通过电路板41电连接至电芯3的负极。通过金属触脚24，可以方便负极盖2通过电路板41与电芯3进行电连接，利于电池负极输出。

电芯3上朝向密封块5的一端设置有正负两个极耳32，如图6所示，各极耳32包括外极耳321和内极耳322。外极耳321为柱状，且延伸至电芯3外。内极耳322为长条形的片状结构，其宽度大于外极耳321的外径，内极耳322的一端位于电芯内、另一端沿自身宽度方向弯折并包覆在外极耳321的一端外侧，外极耳321的另一端与金属柱51连接。

使用长条形片状的内极耳322，可以增大内极耳322与电芯3内部的接触面积，便于汇聚电流。位于电芯3外的外极耳321为柱状，其外径小于内极耳322的宽度，从而可以增大两个外极耳321之间的间距，避免发生短路，使得正负两个极耳32能够位于电芯3的同一端处，能保证使用安全性，利于电芯3的整体封装。同时，采用柱状的外极耳321，可以保证其横截面面积与内极耳322的横截面面积相当，使其可以承载较大电流。

作为优选，内极耳322的宽度等于外极耳321的外周周长，使得内极耳322的端部可以卷成管状，同时完全包裹在外极耳321的外侧，可以增加二者之间的接触面积，减小二者之间的电阻。内极耳322的端部包裹在外极耳321外侧后，再将二者焊接，以使得二者连接牢固可靠。

外极耳321为圆柱状，以便将内极耳322的端部包裹在外极耳321的一端外侧。当然在其他实施例中，外极耳321也可以方柱状、椭圆柱状等其他柱状结构。

内极耳322与外极耳321的连接处外周包裹有极耳胶膜(图中为示出)。如图7所示，电芯3包括卷芯(图中未示出)及铝塑膜33，铝塑膜33包覆在卷芯外，且包覆在内极耳322与外极耳321的连接处外，铝塑膜33的内层胶膜与极耳胶膜经热压密封，以将卷芯密封在铝塑膜33内。由于外极耳321为柱状，内极耳322的端部包覆在外极耳321的端部后，二者的连接处仍然为柱状，正负两个极耳32的连接柱均为柱状，两个柱状结构的中心线相平行可以形成一平面，铝塑膜33包裹卷芯后，在两个极耳32处形成管状的开口，管状的开口处沿前述平面压扁成平板状结构，在压扁过程中加热，使得极耳胶膜与铝塑膜33的内层胶膜热熔并紧密连接，形成密封结构，此时结构如图7所示。若位于卷芯外的极耳32为片状结构，两个片状结构位于电芯同一端时不易形成一个平面，且在与铝塑膜33的密封过程中，两个片状结构距离过近容易短路，不利于封装。因而本实用新型提供的极耳32，可以利于正负两个极耳32处与铝塑膜33之间的密封，使得正负两个极耳32能够位于电芯的同一端处。

如图8所示，各金属柱51为中空管状结构，其内部插设有对接柱53，各对接柱53的远离金属触板的一端固定有连接板54，连接板54平行于密封块5的朝向电芯的一端。两个连接板54分别与电芯的正负两个极耳32焊接。

电芯3的铝塑膜33与极耳32封装完成后，在封装处形成平行于电芯3轴向的平板状结构，将平板状结构折弯，使得平板状结构与电芯3的端面平行，此时两个外极耳321与电芯的端面平行，可以将两个外极耳321分别与两个连接板54进行焊接，使得连接板54固定在电芯3的端部，然后将对接柱53插接至金属柱51中，从而完成密封块5与电芯3之间的组装，该过程简单方便，结构紧凑，利于装配，且连接牢固可靠。此处，在其他实施例中，也可以将外极耳321直接插入至金属柱51中，将外极耳321与金属柱51进行焊接。

综上，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种圆柱型充电电池，其特征在于，包括外壳、负极盖、电芯、密封块及充放电管理模块；所述外壳为圆柱形，其一端为封闭状以形成电池正极、另一端为开口状；所述负极盖设置在所述外壳的开口端，且二者之间设置有绝缘圈；

所述电芯、密封块及充放电管理模块沿所述外壳的轴向依次设置在所述外壳内；所述密封块与所述外壳的内壁密封连接，以将所述电芯密封在所述外壳的封闭端与所述密封块之间；所述密封块内穿设有两个金属柱，两个所述金属柱分别连接至所述电芯的正负两个极耳；所述充放电管理模块设置在所述密封块与所述负极盖之间，并与所述金属柱弹性抵接，所述充放电管理模块设置有充电接口。

2.根据权利要求1所述的圆柱型充电电池，其特征在于，所述外壳上设置有滚槽，所述滚槽为绕所述外壳一周的环形内凹状，所述滚槽与所述密封块的外周相抵接。

3.根据权利要求1所述的圆柱型充电电池，其特征在于，各所述金属柱朝向所述充放电管理模块的一端设置有金属触板，所述金属触板贴合于所述密封块；

所述充放电管理模块上设置有两个弹性触脚，两个弹性触脚分别与两个金属触板弹性抵接。

4.根据权利要求1所述的圆柱型充电电池，其特征在于，所述电芯上朝向所述密封块的一端设置有正负两个极耳，各所述极耳包括外极耳和内极耳；所述外极耳为柱状，且延伸至所述电芯外；所述内极耳为长条形的片状结构，其宽度大于所述外极耳的外径，所述内极耳的一端位于所述电芯内、另一端沿自身宽度方向弯折并包覆在所述外极耳的一端外侧；所述外极耳的另一端与所述金属柱连接。

5.根据权利要求4所述的圆柱型充电电池，其特征在于，所述内极耳与所述外极耳的连接处外周包裹有极耳胶膜；

所述电芯包括卷芯及铝塑膜，所述铝塑膜包覆在所述卷芯外，且包覆在所述内极耳与所述外极耳的连接处外，所述铝塑膜的内层胶膜与所述极耳胶膜经热压密封，以将所述卷芯密封在所述铝塑膜内。

6.根据权利要求1-5任一项所述的圆柱型充电电池，其特征在于，所述充放电管理模块包括电路板、及设置在所述电路板上的充电电路和放电电路，所述电路板的外周设置有金属片，所述金属片通过所述放电电路与所述电芯的正极电连接，所述金属片与所述外壳的内壁相抵接，以通过所述外壳输出电池正极；所述负极盖通过所述放电电路与所述电芯的负极电连接，以输出电池负极；

所述充电接口固定于所述电路板，并通过所述充电电路电连接于所述电芯。

7.根据权利要求6所述的圆柱型充电电池，其特征在于，所述金属片为沿电路板的周面设置的长条形，并与外壳的内壁相贴合。

8.根据权利要求6所述的圆柱型充电电池，其特征在于，所述充电接口位于所述电路板的朝向所述电芯的一侧，其开口朝向所述外壳的侧壁，所述外壳的侧壁对应所述充电接口的位置设置有充电孔。

9.根据权利要求6所述的圆柱型充电电池，其特征在于，所述绝缘圈的一端内侧设置有限位环，所述负极盖的周缘设置在限位环与电路板之间；所述绝缘圈的另一端与所述电路板卡接，所述充放电管理模块、所述负极盖与所述绝缘圈连接为一整体模块。

10.根据权利要求6所述的圆柱型充电电池，其特征在于，所述电路板上朝向所述负极盖的一面设置有输出触点，所述负极盖的内壁设置有金属触脚，所述金属触脚抵接于所述输出触点，并通过所述电路板电连接至所述电芯的负极。