CN220604745U - 一种圆柱裸电芯、圆柱电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种圆柱裸电芯、圆柱电池及用电装置，圆柱裸电芯的正极耳区和负极耳区位于同一端且二者间隔设置形成两个无极耳区；无极耳区设置有连接于正极片和/或负极片的金属片，金属片与正极耳区和负极耳区设置有间隙。金属片和极耳都与汇流板进行焊接，增加了裸电芯和汇流板的焊接面积，提高电子的传输速率，还增加了汇流板与极耳的焊接稳定性，对于电池容量的发挥起到积极作用。极片卷绕后，金属片与极耳区存在一定距离，可以防止正负极短路，保证电池的安全性。
Description
技术领域
本实用新型属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种圆柱裸电芯、圆柱电池及用电装置。
背景技术
电动汽车应用越来越广泛，用于电动汽车上的锂离子电池得到了快速发展。其中电池结构中的极柱与汇流板电连接，汇流板与裸电芯的极耳焊接电连接，从而使得电流传导到外部的极柱端。
目前，在电芯一端出正负极耳的圆柱形锂离子电池，极片采用多极耳结构，卷绕后的裸电芯呈现出两个隔的扇形正极耳和负极耳区，由于正负极都在裸电芯的一端，进行极耳与汇流板焊接时，会出现有效焊接面积过小的问题，一方面，不利于电子的快速传输，影响电池容量的发挥；另一方面，影响汇流板与极耳焊接的稳定性。
实用新型内容
本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种圆柱裸电芯，能够增大裸电芯的极耳区与汇流板的焊接面积，利于电子快速传输，保证汇流板与极耳焊接的稳定性。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种圆柱裸电芯，其特征在于，所述裸电芯包括正极片、负极片和二者之间的隔膜，所述正极片设置有多个正极耳，所述负极片设置有多个负极耳；所述多个正极耳组成正极耳区、所述多个负极耳组成负极耳区，所述正极耳区和所述负极耳区位于所述裸电芯的同一端且二者间隔设置形成两个无极耳区；所述无极耳区设置有连接于正极片和/或负极片的金属片，所述金属片与所述正极耳区和负极耳区设置有间隙。
进一步地，所述金属片连接于正极片和/或负极片长度方向的头部和/或尾部的空箔区。即，所述的极片的头部为裸电芯卷绕时沿着极片长度方向靠近裸电芯的圆心方向的一端，所述的极片的尾部为裸电芯卷绕时沿着极片长度方向远离裸电芯的圆心方向，靠近裸电芯圆周的一端。
进一步地，所述连接于正极片的金属片的材质为铝合金或铝金属片，和/或，所述连接于负极片的金属片的材质为铜镀镍片。
进一步地，所述金属片的宽度为4-6mm，和/或，金属片的形状为矩形、梯形或扇形。
进一步地，所述极片头部的金属片折叠后从裸电芯的圆心向无极耳区的圆周方向延伸，所述极片尾部的金属片折叠后从无极耳区的圆周方向向圆心方向延伸。
进一步地，极片头部的金属片与所述裸电芯的圆心不重合，极片头部和尾部的金属片不会相向折叠。
进一步地，所述金属片折叠后延伸部分的长度不超过裸电芯的半径。
进一步地，所述金属片分别与正极片和/或负极片的头部和/或尾部焊接连接，金属片与所述极耳区设置有间隙。
本实用新型的目的之二在于：提供了一种圆柱电池，包括所述裸电芯，所述电池还包括壳体、盖板组件和汇流板，所述壳体用于容置所述裸电芯，所述盖板组件与壳体盖合，用于密封所述裸电芯，所述汇流板与盖板组件电连接，所述汇流板设置有正极连接区、负极连接区和二者之间的绝缘区，所述正极连接区与所述正极耳区和连接于正极片的金属片焊接连接，所述负极连接区与所述负极耳区和连接于负极片的金属片焊接连接，所述绝缘区用于将正极连接区和负极连接区绝缘连接。
本实用新型的目的之三在于：提供了一种用电装置，包括上述的裸电芯或上述的圆柱电池。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的一种圆柱裸电芯，采用点焊的方式分别在正极片和/或负极片的头部和/或尾部各焊接一个金属片，可以用于与汇流板焊接，金属片和极耳都与汇流板进行焊接，增加了裸电芯和汇流板的焊接面积，提高电子的传输速率，还增加了汇流板与极耳的焊接稳定性，对于电池容量的发挥起到积极作用。极片卷绕后，金属片与极耳区存在一定距离，可以防止正负极短路，保证电池的安全性。
附图说明
下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施方式的特征、优点和技术效果。
图1为本实用新型中实施例1、2、3的裸电芯示意图。
图2为本实用新型中实施例1的正极片示意图。
图3为本实用新型中实施例1的负极片示意图。
图4为本实用新型中实施例2、4的正极片示意图。
图5为本实用新型中实施例3、4的负极片示意图。
图6为本实用新型中实施例4的裸电芯示意图。
图7为本实用新型中实施例5的圆柱电池示意图。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
在实用新型中，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，或一体地连接；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。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。
本实用新型提供一种圆柱裸电芯，裸电芯100包括正极片、负极片和二者之间的隔膜，正极片设置有多个正极耳101，负极片设置有多个负极耳102；多个正极耳101组成正极耳区110、多个负极耳102组成负极耳区120，正极耳区110和负极耳区120位于裸电芯100的同一端且二者间隔设置形成两个无极耳区；无极耳区设置有连接于正极片和/或负极片的金属片103，金属片103与正极耳区110和负极耳区120设置有间隙。
以下结合附图1～7对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
实施例1
参见图1-3所示，本实用新型提供一种圆柱裸电芯，正负极片通过模切形成极耳，同时在正极片长度方向的尾部空箔区焊接金属片103和负极片长度方向的头部空箔区焊接金属片103，然后卷绕依次层叠设置的正极片、隔膜、负极片、隔膜，正负极耳在同一侧，卷绕的同时正负极耳通过抚平进行整形，形成正极耳区110和负极耳区120和二者之间的无极耳区，卷绕完成后，将负极片的头部上焊接的金属片103从裸电芯100的圆心向无极耳区的圆周方向折叠90度，正极片的尾部焊接的金属片103从无极耳区的圆周方向向圆心方向折叠90度，金属片103折叠后延伸部分的长度均不超过裸电芯的半径，且金属片103与正极耳区110和负极耳区120均设置有间隙。
但是极片头部的金属片103与所述裸电芯的圆心不重合，即极片头部和尾部的金属片不会相向折叠(即极片头部和尾部的金属片不会面对面延伸)，从而防止正负极短路，保证电池的安全性。如果将极片头部和尾部的金属片的折叠方向作为两个向量，则可以选择的折叠方向包括：(1)两个向量的夹角为0，即极片头部和尾部的金属片可以朝同一个水平方向折叠；(2)两个向量的夹角为锐角，即极片头部和尾部的金属片的折叠方向向量的夹角大于0°，小于90°。
极片卷绕后，金属片与扇形的极耳区存在一定距离，即金属片与极耳区设置有间隙，从而防止正负极短路，保证电池的安全性，金属片和极耳都与汇流板进行焊接，不仅有利于增加有效焊接面积，提高电子的传输速率，还增加了汇流板与极耳的焊接稳定性，对于电池容量的发挥起到积极作用。
具体地，所述的极片的头部为裸电芯100卷绕时，沿着极片长度方向靠近裸电芯100的圆心方向的一端，所述的极片的尾部为裸电芯100卷绕时，沿着极片长度方向远离裸电芯100的圆心方向，靠近裸电芯100圆周的一端。
具体地，所述金属片103的形状为矩形。
具体地，所述连接于正极片的金属片103的材质为铝金属片。
具体地，所述连接于负极片的金属片103的材质为铜镀镍片。
具体地，所述金属片103的宽度为5mm。
具体地，所述正极耳区110和所述负极耳区120的形状呈现为扇形。
实施例2
参见图1、4所示，本实施例提供一种圆柱裸电芯，正负极片通过模切形成极耳，同时在正极片长度方向的头部和尾部空箔区焊接金属片103，然后卷绕依次层叠设置的正极片、隔膜、负极片、隔膜，正负极耳在同一侧，卷绕的同时正负极耳通过抚平进行整形，形成正极耳区110和负极耳区120和二者之间的无极耳区，卷绕完成后，将正极片的头部上焊接的金属片103从裸电芯100的圆心向无极耳区的圆周方向折叠90度，正极片的尾部焊接的金属片103从无极耳区的圆周方向向圆心方向折叠90度，金属片103折叠后延伸部分的长度均不超过裸电芯的半径，且金属片103与正极耳区110和负极耳区120均设置有间隙。但是极片头部的金属片103与所述裸电芯的圆心不重合，即极片头部和尾部的金属片不会相向折叠。极片卷绕后，金属片与扇形的极耳区存在一定距离，即金属片与极耳区设置有间隙，从而防止正负极短路，保证电池的安全性，金属片和极耳都与汇流板进行焊接，不仅有利于增加有效焊接面积，提高电子的传输速率，还增加了汇流板与极耳的焊接稳定性，对于电池容量的发挥起到积极作用。
具体地，所述的极片的头部为裸电芯100卷绕时，沿着极片长度方向靠近裸电芯100的圆心方向的一端，所述的极片的尾部为裸电芯100卷绕时，沿着极片长度方向远离裸电芯100的圆心方向，靠近裸电芯100圆周的一端。
具体地，所述金属片103的形状为矩形。
具体地，所述连接于正极片的金属片103的材质为铝合金金属片。
具体地，所述连接于负极片的金属片103的材质为铜镀镍片。
具体地，所述金属片103的宽度为6mm。
具体地，所述正极耳区110和所述负极耳区120的形状呈现为扇形。
实施例3
参见图1、5所示，本实施例提供一种圆柱裸电芯，正负极片通过模切形成了极耳，同时在负极片长度方向的头和尾部空箔区焊接金属片103，然后卷绕依次层叠设置的正极片、隔膜、负极片、隔膜，正负极耳在同一侧，卷绕的同时正负极耳通过抚平进行整形，形成正极耳区110和负极耳区120和二者之间的无极耳区，卷绕完成后，将负极片的头部上焊接的金属片103从裸电芯100的圆心向无极耳区的圆周方向折叠90度，负极片的尾部焊接的金属片103从无极耳区的圆周方向向圆心方向折叠90度，金属片103折叠后延伸部分的长度均不超过裸电芯的半径，且金属片103与正极耳区110和负极耳区120均设置有间隙。但是极片头部的金属片103与所述裸电芯的圆心不重合，即极片头部和尾部的金属片不会相向折叠。极片卷绕后，金属片与扇形的极耳区存在一定距离，即金属片与极耳区设置有间隙，从而防止正负极短路，保证电池的安全性，金属片和极耳都与汇流板进行焊接，不仅有利于增加有效焊接面积，提高电子的传输速率，还增加了汇流板与极耳的焊接稳定性，对于电池容量的发挥起到积极作用。
具体地，所述的极片的头部为裸电芯100卷绕时，沿着极片长度方向靠近裸电芯100的圆心方向的一端，所述的极片的尾部为裸电芯100卷绕时，沿着极片长度方向远离裸电芯100的圆心方向，靠近裸电芯100圆周的一端。
具体地，所述金属片103的形状为矩形。
具体地，所述连接于正极片的金属片103的材质为铝金属片。
具体地，所述连接于负极片的金属片103的材质为铜镀镍片。
具体地，所述金属片103的宽度为4mm。
具体地，所述正极耳区110和所述负极耳区120的形状呈现为扇形。
实施例4
参见图4、5、6所示，本实施例提供一种圆柱裸电芯，正负极片通过模切形成了极耳，同时在正极片长度方向的头和尾部空箔区焊接金属片103和负极片的头和尾部焊接金属片103，然后卷绕依次层叠设置的正极片、隔膜、负极片、隔膜，正负极耳在同一侧，卷绕的同时正负极耳通过抚平进行整形，形成正极耳区110和负极耳区120和二者之间的无极耳区，卷绕完成后，将负极片的头部上焊接的金属片103从裸电芯100的圆心向无极耳区的圆周方向折叠90度，负极片的尾部焊接的金属片103从无极耳区的圆周方向向圆心方向折叠90度，将正极片的头部上焊接的金属片103从裸电芯100的圆心向无极耳区的圆周方向折叠90度，正极片的尾部焊接的金属片103从无极耳区的圆周方向向圆心方向折叠90度，金属片103折叠后延伸部分的长度均不超过裸电芯的半径，且金属片103与正极耳区110和负极耳区120均设置有间隙。但是极片头部的金属片103与所述裸电芯的圆心不重合，即极片头部和尾部的金属片不会相向折叠。极片卷绕后，金属片与扇形的极耳区存在一定距离，即金属片与极耳区设置有间隙，从而防止正负极短路，保证电池的安全性，金属片和极耳都与汇流板进行焊接，不仅有利于增加有效焊接面积，提高电子的传输速率，还增加了汇流板与极耳的焊接稳定性，对于电池容量的发挥起到积极作用。
具体地，正极片和负极片长度方向的头和尾部空箔区可以设置多个金属条。
具体地，所述的极片的头部为裸电芯100卷绕时，沿着极片长度方向靠近裸电芯100的圆心方向的一端，所述的极片的尾部为裸电芯100卷绕时，沿着极片长度方向远离裸电芯100的圆心方向，靠近裸电芯100圆周的一端。
具体地，所述金属片103的形状为矩形。
具体地，所述金属片103还可以为F型结构。
具体地，所述连接于正极片的金属片103的材质为铝合金金属片。
具体地，所述连接于负极片的金属片103的材质为铜镀镍片。
具体地，所述金属片103的宽度为6mm。
具体地，所述正极耳区110和所述负极耳区120的形状呈现为扇形。
实施例5
参见图7所示，本实施例提供一种圆柱电池，包括所述裸电芯100，所述电池200还包括壳体201、盖板组件202和汇流板203，所述壳体201用于容置所述裸电芯100，所述盖板组件202与壳体201盖合，用于密封所述裸电芯100，所述汇流板203与盖板组件202电连接，所述汇流板203设置有正极连接区、负极连接区和二者之间的绝缘区，所述正极连接区与所述正极耳区110和连接于正极片的金属片103焊接连接，所述负极连接区与所述负极耳区120和连接于负极片的金属片103焊接连接。
绝缘区不用具体限定与裸电芯的对应位置，绝缘区只要能起到使得汇流板的正极连接区和负极连接区绝缘连接即可。
实施例6
本实施例提供了一种用电装置，包括上述的圆柱电池200。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型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，本实用新型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实用新型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实用新型的保护范围。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，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (10)
1.一种圆柱裸电芯，其特征在于，所述裸电芯(100)包括正极片、负极片和二者之间的隔膜，所述正极片设置有多个正极耳(101)，所述负极片设置有多个负极耳(102)；所述多个正极耳(101)组成正极耳区(110)、所述多个负极耳(102)组成负极耳区(120)，所述正极耳区(110)和所述负极耳区(120)位于所述裸电芯(100)的同一端且二者间隔设置形成两个无极耳区；所述无极耳区设置有连接于正极片和/或负极片的金属片(103)，所述金属片(103)与所述正极耳区(110)和负极耳区(120)设置有间隙。
2.根据权利要求1所述的裸电芯，其特征在于，所述金属片(103)连接于正极片和/或负极片长度方向的头部和/或尾部的空箔区。
3.根据权利要求2所述的裸电芯，其特征在于，所述连接于正极片的金属片(103)的材质为铝合金或铝金属片，和/或，所述连接于负极片的金属片(103)的材质为铜镀镍片。
4.根据权利要求2所述的裸电芯，其特征在于，所述金属片(103)的宽度为4-6mm，和/或，金属片(103)的形状为矩形、梯形或扇形。
5.根据权利要求2所述的裸电芯，其特征在于，所述极片头部的金属片(103)折叠后从裸电芯(100)的圆心向无极耳区的圆周方向延伸，所述极片尾部的金属片(103)折叠后从无极耳区的圆周方向向圆心方向延伸。
6.根据权利要求5所述的裸电芯，其特征在于，极片头部的金属片(103)与所述裸电芯(100)的圆心不重合，极片头部和尾部的金属片(103)不会相向折叠。
7.根据权利要求6所述的裸电芯，其特征在于，所述金属片(103)折叠后延伸部分的长度不超过裸电芯的半径。
8.根据权利要求2所述的裸电芯，其特征在于，所述金属片(103)分别与正极片和/或负极片的头部和/或尾部焊接连接，金属片(103)与所述极耳区设置有间隙。
9.一种圆柱电池，包括权利要求1-8任意一项所述的裸电芯(100)，所述电池(200)还包括壳体(201)、盖板组件(202)和汇流板(203)，所述壳体(201)用于容置所述裸电芯(100)，所述盖板组件(202)与壳体(201)盖合，用于密封所述裸电芯(100)，所述汇流板(203)与盖板组件(202)电连接，所述汇流板(203)设置有正极连接区、负极连接区和二者之间的绝缘区，所述正极连接区与所述正极耳区(110)和连接于正极片的金属片(103)焊接连接，所述负极连接区与所述负极耳区(120)和连接于负极片的金属片(103)焊接连接，所述绝缘区用于将正极连接区和负极连接区绝缘连接。
10.一种用电装置，包括权利要求1-8任意一项的裸电芯(100)或权利要求9所述的圆柱电池(200)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |