CN220692148U - 一种贯穿式大圆柱锂电池结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种贯穿式大圆柱锂电池结构，属于大圆柱锂电池技术领域。该种贯穿式大圆柱锂电池结构，包括大圆柱电池本体和装配机构，所述大圆柱电池本体包括铝壳，所述铝壳的一端中心处插设有壳体镂空管，所述铝壳的底端一侧开设有注液口，所述注液口的内部设置有堵块，所述壳体镂空管的外侧套装有电池极芯，所述电池极芯的一端套设有隔圈，所述隔圈的外侧与铝壳的内侧相抵，所述装配机构包括封盖面板，所述封盖面板的底端边缘与铝壳的一端焊接，所述封盖面板的内侧设有第一绝缘环，所述第一绝缘环的一端设有集流板，该实用新型，能有效提高大圆柱锂电池的实用性效果，具有较高的实用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及大圆柱锂电池技术领域，具体而言，涉及一种贯穿式大圆柱锂电池结构。
背景技术
大圆柱锂电池工艺是新能源锂电行业发展的一个趋势用，从圆柱18650型号加大到21700型号，再到现在的大圆柱46800型号，规格尺寸的增加带来的好处是减少了车辆电芯数量而且在单位体积不变的情况下还能增加电池包容量，从而提高车辆的续航能力，另一方面电芯数量减少，可以极大的缩减结构件的成本。
基于上述，本发明人发现存在以下问题：现阶段所有大圆柱锂电池壳制作方案，均为一体式三面冲压或拔模结构，即圆柱状三边密封，留一柱面开口。这种工艺加工成熟简单，但是应用在大圆柱4680型号及以上工艺的话会存在较大的弊端。
1、圆柱电池卷芯的在长时间使用过程，不断的充放电情形会导致卷芯中心隔膜极片逐渐程松散状态，当用电周期达到1200周以后有极大的坍塌风险，电池尺寸越大越容易塌陷，造成接触短路自燃；
2、电芯的最大热量集中在中心部位，壳体作为直接的散热导体无法接触到中心部位，越大尺寸的圆柱电池所产生的热量越高，需要增加更多的散热面积和方式去匹配它的安全性；
3、圆柱电池在组装模组PACK时，因为电池表面是弧形状态冷却管设计存在较大技术难点，主要采用的合金蛇形管方案有专利壁垒，也是目前制约大圆柱锂电池装车的重大技术瓶颈。
为优化上述问题，通常的做法是增大电池壳体尺寸规格获取更大的散热面积，但与之匹配的是电芯必须相应加大，而电芯尺寸越大在充放电循环过程他的卷芯越容易塌陷从而引起电池热失效。
于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种贯穿式大圆柱锂电池结构，以期达到具有更加实用价值性的目的。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种贯穿式大圆柱锂电池结构，具体通过如下技术方案实现：
一种贯穿式大圆柱锂电池结构，包括大圆柱电池本体和装配机构，所述大圆柱电池本体包括铝壳，所述铝壳的一端中心处插设有壳体镂空管，所述铝壳的底端一侧开设有注液口，所述注液口的内部设置有堵块，所述壳体镂空管的外侧套装有电池极芯，所述电池极芯的一端套设有隔圈，所述隔圈的外侧与铝壳的内侧相抵，所述装配机构包括封盖面板，所述封盖面板的底端边缘与铝壳的一端焊接。
进一步的，所述封盖面板的内侧设有第一绝缘环，所述第一绝缘环的一端设有集流板。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过安装第一绝缘环，实现封盖面板与集流板的粘合固化。
进一步的，所述集流板的中心处开设有通孔，所述通孔的内部设有第二绝缘环，所述第二绝缘环的内侧嵌设安装有金属铝片。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过设有第二绝缘环，实现将壳体镂空管与集流板完全绝缘隔开的效果，并且盖板面板、集流板、第一绝缘环和第二绝缘环通过纳米注塑工艺一体成型。
进一步的，所述壳体镂空管的一端延伸至第二绝缘环的内部，所述壳体镂空管与第二绝缘环内部的金属铝片接触并焊接。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过将壳体镂空管的一端延伸至第二绝缘环的内部，并与金属铝片激光焊接，实现将壳体镂空管与集流板完全绝缘隔开的效果，并且避免漏液的情况发生。
进一步的，所述集流板的一侧与电池极芯的一端焊接。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过将集流板与电池极芯一端焊接，使得集流板当做极柱使用。
进一步的，所述壳体镂空管为铝材质，且所述壳体镂空管的直径为5～15mm。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过将采用与铝壳相同材质，且直径为5～15mm,为完全镂空贯穿形态，可以配合更大尺寸的大圆柱电池需求。
进一步的，所述铝壳为圆柱形。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过将壳体设置为圆柱形，方便兼容电池模组的装配需要。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的一种贯穿式大圆柱锂电池结构，该种贯穿式大圆柱锂电池结构，通过将壳体镂空管设置为完全镂空贯穿形态，可以配合更大尺寸的大圆柱电池需求，主要作用加强铝壳刚性支撑力，带壳体镂空管设计的铝壳两端可承受压力增加，并且可增加电池极芯与铝壳的接触面积，散热效果更好，可以作为电池极芯的支撑管存在，从而完全避免电池极芯长周期充放电过程导致极芯坍塌的现象发生，并且壳体镂空管开口处与封盖面板装配完后可与封盖面板中心部的第二绝缘环吻合，实现将壳体镂空管与集流板完全绝缘隔开的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型提供的一种贯穿式大圆柱锂电池结构的立体结构示意图一；
图2为本实用新型提供的一种贯穿式大圆柱锂电池结构的立体结构示意图二；
图3为本实用新型提供的一种贯穿式大圆柱锂电池结构的立体爆炸示意图；
图4为本实用新型提供的一种贯穿式大圆柱锂电池结构的铝壳截面立体结构示意图一；
图5为本实用新型提供的一种贯穿式大圆柱锂电池结构的铝壳截面立体结构示意图二。
图中：100、大圆柱电池本体；1001、铝壳；1002、壳体镂空管；1003、注液口；1004、堵块；1005、电池极芯；1006、隔圈；200、装配机构；2001、封盖面板；2002、集流板；2003、第一绝缘环；2004、第二绝缘环。
具体实施方式
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型一种贯穿式大圆柱锂电池结构的实施例一
本实用新型提供以下技术方案：如图1-5所示，一种贯穿式大圆柱锂电池结构，包括大圆柱电池本体100和装配机构200，大圆柱电池本体100包括铝壳1001，铝壳1001的一端中心处插设有壳体镂空管1002，铝壳1001的底端一侧开设有注液口1003，注液口1003的内部设置有堵块1004，壳体镂空管1002的外侧套装有电池极芯1005，电池极芯1005的一端套设有隔圈1006，隔圈1006的外侧与铝壳1001的内侧相抵，装配机构200包括封盖面板2001，封盖面板2001的底端边缘与铝壳1001的一端焊接，通过将壳体镂空管1002设置为完全镂空贯穿形态，可以配合更大尺寸的大圆柱电池需求，主要作用加强铝壳1001刚性支撑力，带壳体镂空管1002设计的铝壳1001两端可承受压力增加，并且可增加电池极芯1005与铝壳1001的接触面积，散热效果更好，可以作为电池极芯1005的支撑管存在，从而完全避免电池极芯1005长周期充放电过程导致极芯坍塌的现象发生，并且壳体镂空管1002开口处与封盖面板2001装配完后可与封盖面板2001中心部的第二绝缘环2004吻合，实现将壳体镂空管1002与集流板2002完全绝缘隔开的效果。
本实用新型一种贯穿式大圆柱锂电池结构的实施例二
参照图1-5所示，封盖面板2001的内侧设有第一绝缘环2003，第一绝缘环2003的一端设有集流板2002，其特征在于，集流板2002的中心处开设有通孔，通孔的内部设有第二绝缘环2004，第二绝缘环2004的内侧嵌设安装有金属铝片，壳体镂空管1002的一端延伸至第二绝缘环2004的内部，壳体镂空管1002与第二绝缘环2004内部的金属铝片接触并焊接，通过安装第一绝缘环2003，实现封盖面板2001与集流板2002的粘合固化，通过设有第二绝缘环2004，实现将壳体镂空管1002与集流板2002完全绝缘隔开的效果，通过将壳体镂空管1002的一端延伸至第二绝缘环2004的内部，实现将壳体镂空管1002与集流板2002完全绝缘隔开的效果，并且避免漏液的情况发生。
本实用新型一种贯穿式大圆柱锂电池结构的实施例三
参照图1-5所示，集流板2002的一侧与电池极芯1005的一端焊接，壳体镂空管1002为铝材质，且壳体镂空管1002的直径为5～15mm，铝壳1001为圆柱形，通过将集流板2002与电池极芯1005一端焊接，使得集流板2002当做极柱使用，通过将采用与铝壳1001相同材质，且直径为5～15mm,为完全镂空贯穿形态，可以配合更大尺寸的大圆柱电池需求，通过将壳体1001设置为圆柱形，方便兼容电池模组的装配需要。
具体的，该种贯穿式大圆柱锂电池结构的工作原理：使用时，将电池极芯1005套设在壳体缕空管1002的外侧，并在电池机芯1005的一端套设上隔圈1006，随后将电池机芯1005压入铝壳1001的内部，使隔圈1006与铝壳1001的内壁相抵，对电池机芯1005进行固定，随后将封盖面板2001的底端边缘与铝壳1001的一端边缘焊接，通过将壳体镂空管1002设置为完全镂空贯穿形态，可以配合更大尺寸的大圆柱电池需求，主要作用加强铝壳1001刚性支撑力，带壳体镂空管1002设计的铝壳1001两端可承受压力增加，并且可增加电池极芯1005与铝壳1001的接触面积，散热效果更好，可以作为电池极芯1005的支撑管存在，从而完全避免电池极芯1005长周期充放电过程导致极芯坍塌的现象发生，并且壳体镂空管1002开口处与封盖面板2001装配完后可与封盖面板2001中心部的第二绝缘环2004吻合，实现将壳体镂空管1002与集流板2002完全绝缘隔开的效果。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种贯穿式大圆柱锂电池结构，其特征在于，包括大圆柱电池本体(100)和装配机构(200)，所述大圆柱电池本体(100)包括铝壳(1001)，所述铝壳(1001)的一端中心处插设有壳体镂空管(1002)，所述铝壳(1001)的底端一侧开设有注液口(1003)，所述注液口(1003)的内部设置有堵块(1004)，所述壳体镂空管(1002)的外侧套装有电池极芯(1005)，所述电池极芯(1005)的一端套设有隔圈(1006)，所述隔圈(1006)的外侧与铝壳(1001)的内侧相抵，所述装配机构(200)包括封盖面板(2001)，所述封盖面板(2001)的底端边缘与铝壳(1001)的一端焊接。
2.根据权利要求1所述的一种贯穿式大圆柱锂电池结构，其特征在于，所述封盖面板(2001)的内侧设有第一绝缘环(2003)，所述第一绝缘环(2003)的一端设有集流板(2002)。
3.根据权利要求2所述的一种贯穿式大圆柱锂电池结构，其特征在于，所述集流板(2002)的中心处开设有通孔，所述通孔的内部设有第二绝缘环(2004)，所述第二绝缘环(2004)的内侧嵌设安装有金属铝片。
4.根据权利要求3所述的一种贯穿式大圆柱锂电池结构，其特征在于，所述壳体镂空管(1002)的一端延伸至第二绝缘环(2004)的内部，所述壳体镂空管(1002)与第二绝缘环(2004)内部的金属铝片接触并焊接。
5.根据权利要求4所述的一种贯穿式大圆柱锂电池结构，其特征在于，所述集流板(2002)的一侧与电池极芯(1005)的一端焊接。
6.根据权利要求1所述的一种贯穿式大圆柱锂电池结构，其特征在于，所述壳体镂空管(1002)为铝材质，且所述壳体镂空管(1002)的直径为5～15mm。
7.根据权利要求1所述的一种贯穿式大圆柱锂电池结构，其特征在于，所述铝壳(1001)为圆柱形。
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