CN220710571U - 一种圆柱电芯、电池组及电子设备 - Google Patents
一种圆柱电芯、电池组及电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220710571U CN220710571U CN202321993654.XU CN202321993654U CN220710571U CN 220710571 U CN220710571 U CN 220710571U CN 202321993654 U CN202321993654 U CN 202321993654U CN 220710571 U CN220710571 U CN 220710571U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current collecting
- collecting member
- end wall
- cover plate
- electrode terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 84
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 7
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 5
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 4
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种圆柱电芯、电池组及电子设备,该圆柱电芯包括:壳体、电极组件、集流构件、盖板和电极端子;壳体包括端壁和围绕端壁的侧壁,端壁包括安装孔;电极组件容纳于壳体内,且电极组件面向端壁的一侧包括第一极耳;集流构件设置在壳体内,且与第一极耳焊接连接;盖板穿设在安装孔内,且与端壁焊接连接;电极端子覆盖端子安装孔且与盖板之间绝缘,且电极端子与集流构件电连接;其中,沿圆柱电芯的轴向,电极端子的正投影位于盖板的正投影范围内。本申请可以改善电极端子与集流构件之间焊接不良的问题,进而提高圆柱电芯的装配质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域,具体涉及一种圆柱电芯、电池组及电子设备。
背景技术
现有圆柱电芯结构中,电极端子与壳体内部的电极组件连接时,需要先将集流构件与电极组件端部的极耳焊接,再将电极端子与壳体的端壁固定,最后将电极组件装入壳体后,对集流构件与电极端子进行焊接连接。因为集流构件与电极端子之间的焊接连接是在壳体内部进行的,焊接方式受限,一般都需要采用扭矩焊接;但是扭矩焊的焊接工艺较为复杂,且焊接时产生的异物无法排出,影响圆柱电芯的安全性能。
实用新型内容
鉴于以上现有技术的缺点,本实用新型提供一种圆柱电芯、电池组及电子设备,以改善电极端子与集流构件之间焊接不良率较高的技术问题。
为实现上述目的及其它相关目的,本实用新型提供一种圆柱电芯,该圆柱电芯包括:壳体、电极组件、集流构件、盖板和电极端子;所述壳体包括端壁和围绕所述端壁的侧壁,所述端壁包括安装孔;所述电极组件容纳于所述壳体内,且所述电极组件面向所述端壁的一侧包括第一极耳;所述集流构件设置在所述壳体内,且与所述第一极耳焊接连接;所述盖板穿设在所述安装孔内,且与所述端壁焊接连接,所述盖板包括端子安装孔;所述电极端子覆盖所述端子安装孔且与所述盖板之间绝缘,所述电极端子与所述集流构件电连接;其中,沿所述圆柱电芯的轴向,所述电极端子的正投影位于所述盖板的正投影范围内。
在本实用新型圆柱电芯一示例中,所述安装孔与所述盖板之间设置有定位结构。
在本实用新型圆柱电芯一示例中,所述安装孔包括台阶孔,沿所述端壁的厚度方向,所述台阶孔包括第一孔和第二孔,所述第二孔的内径小于所述第一孔的内径,且所述第二孔位于所述端壁背离所述电极组件的一侧,所述盖板与所述台阶孔相配合。
在本实用新型圆柱电芯一示例中,所述电极端子靠近所述电极组件的一端设置有连接件,且所述连接件位于所述盖板与所述集流构件之间;所述连接件分别与所述集流构件和所述电极端子焊接连接。
在本实用新型圆柱电芯一示例中,所述连接件与所述集流构件之间形成有避让腔,所述电极端子与所述连接件之间的焊印位于所述避让腔内。
在本实用新型圆柱电芯一示例中,所述端壁与所述集流构件之间设置有第一绝缘件,所述第一绝缘件面向所述集流构件的一侧设置有凹腔,所述连接件容纳于所述凹腔内。
在本实用新型圆柱电芯一示例中,所述壳体远离所述端壁的一侧形成有开口,所述电极组件靠近开口的一端具有第二极耳,所述开口侧设置有端盖,所述端盖与所述侧壁焊接连接以密封所述开口,且所述端盖与所述第二极耳焊接连接。
在本实用新型圆柱电芯一示例中,所述端盖上设置有减薄区,所述端盖与所述第二极耳之间形成的焊印位于所述减薄区内。
在本实用新型圆柱电芯一示例中,所述壳体、盖板和端盖均为铝材。
本实用新型还提供一种电池组,该电池组包括上述所述的圆柱电芯。
本实用新型再提供一种电子设备,该电子设备包括上述所述的电池组。
本实用新型圆柱电芯中,因为端壁上开设有安装孔,盖板穿设在安装孔内,电极端子安装在端子安装孔内,电极端子的正投影位于盖板的正投影范围内;这样设置,在电极组件入壳前,可以先进行电极端子在盖板上的安装、再进行电极端子与集流构件的焊接连接,最后再进行集流构件与第一极耳之间的焊接连接,这样一方面可以避免集流构件与电极端子焊接过程中产生的焊渣等异物不会进入到电极组件内部,从而保证圆柱电芯的使用安全性能;另一方面极大方便了电极端子与集流构件之间的焊接连接,在焊接过程中不需要焊头伸入到电极组件的中心孔中对集流构件与电极端子进行扭矩焊,进而可以提高电极端子与集流构件之间的焊接质量,降低焊接不良率,保证圆柱电芯的装配质量。在电极组件入壳安装时,电极组件会连同电极端子、集流构件和盖板一起装入到壳体内,并将盖板安装在安装孔内与端壁焊接连接,完成电极组件在壳体内的安装,实现电极端子与第一极耳之间的电连接。因为电极端子与集流构件、集流构件与第一极耳的焊接连接均是在电极组件入壳前完成的,这样可以提高电极组件的入壳安装效率,进而提高圆柱电芯的装配效率。
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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本实用新型圆柱电芯一实施例的三维整体示意图;
图2为本实用新型圆柱电芯一实施例的整体结构剖视图;
图3为图2中区域A处的局部放大图;
图4为本实用新型圆柱电芯一实施例中电极组件入壳前的组装状态;
图5为本实用新型圆柱电芯一实施例中壳体剖视图;
图6为图5中区域B处的局部放大图;
图7为本实用新型圆柱电芯一实施例中盖板的结构示意图;
图8为本实用新型圆柱电芯一实施例中连接件的剖视图;
图9为本实用新型圆柱电芯一实施例中第一绝缘件的结构示意图;
图10为本实用新型圆柱电芯一实施例中局部结构爆炸图;
图11为本实用新型圆柱电芯一实施例中端盖结构示意图;
图12为本实用新型电池组一实施例的整体结构示意图;
图13为本实用新型电池组安装在车辆上的结构示意图。
元件标号说明
100、圆柱电芯;110、壳体;111、端壁;1111、安装孔;112、侧壁;113、开口;120、电极组件;121、第一极耳;122、第二极耳;130、集流构件;140、盖板;141、端子安装孔;142、绝缘间隙;143、凹槽;150、电极端子;151、柱体;152、外凸缘部;160、定位结构;161、台阶孔;1611、第一孔;1612、第二孔;162、环形凸起;1621、定位端面;1622、第一侧壁;1623、第二侧壁;163、台阶面;170、连接件;171、避让腔;172、插入孔;173、凹部;180、第一绝缘件;181、凹腔;182、通槽;183、开孔;190、第二绝缘件;191、凸块;200、密封圈;300、端盖;310、盖体;330、减薄区;400、电池组;410、箱体;411、第一箱体部;412、第二箱体部;500、电子设备;510、工作部。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解,本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案,而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法,通常按照常规条件,或者按照各制造商所建议的条件。
当实施例给出数值范围时,应理解,除非本实用新型另有说明,每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义,本实用新型中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本实用新型的记载,还可以使用与本实用新型实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本实用新型。
须知,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本实用新型可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本实用新型可实施的范畴。
请参阅图1至图13,本实用新型提供一种圆柱电芯100、电池组400及电子设备500,该圆柱电芯100可以实现在壳体110外完成电极端子150与集流构件130之间的焊接连接,同时还可以先完成电极端子150与集流构件130的焊接后再对集流构件130与第一极耳121之间进行焊接,因此,可以方便电极端子150与集流构件130之间的焊接操作,所以可以提高电极端子150与集流构件130之间的焊接质量。
请参阅图2和图3,该圆柱电芯100包括:壳体110、电极组件120、集流构件130、盖板140和电极端子150。
请参阅图1和图2,壳体110内形成有容纳腔,用于容纳电极组件120、电解液(未示出)以及其他部件,容纳腔可以是一端敞口也可以是两端敞口。壳体110的尺寸可以根据电极组件120的具体尺寸来确定。壳体110的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等,为了防止长期使用时壳体110生锈,还可以在壳体110的表面镀一层防锈材料,如金属镍等。
请参阅图4,在本实用新型圆柱电芯100一示例中,壳体110包括端壁111和围绕端壁111的侧壁112,端壁111为封闭端,与端壁111相对的开口113为敞开端。端壁111与侧壁112可以一体成型连接,也可以单独成型后再焊接连接。
请参阅图2,电极组件120密封安装在壳体110内,密封的具体形式不受限定。电极组件120是电芯中发生电化学反应的部件。壳体110内可以包含一个或多个电极组件120。电极组件120主要由正极极片和负极极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极极片与负极极片之间设有隔膜。正极极片包括正极集流体和正极活性物质,正极活性物质涂覆于正极集流体的表面;正极集流体包括涂覆有活性物质的涂覆区和未涂覆活性物质的未涂覆区,未涂覆区卷绕后形成电极组件的正极极耳。负极极片包括负极集流体和负极活性物质,负极活性物质涂覆于负极集流体的表面;负极集流体包括涂覆有活性物质的涂覆区和未涂覆活性物质的未涂覆区,未涂覆区卷绕后形成电极组件的负极极耳。以锂离子二次电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,负极活性物质可以为碳或硅等。隔膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。为对电芯起到防护和绝缘作用,还可以在电芯外部包覆绝缘膜,绝缘膜可由PP、PE、PET、PVC或其它高分子聚合物材料合成。
请参阅图2,在本实用新型圆柱电芯100一实施例中,电极组件120容纳在壳体110内,电极组件120长度方向的两端分别设置有第一极耳121和第二极耳122,且第一极耳121和第二极耳122的极性相反,其中,第一极耳121朝向端壁111,且第一极耳121为负极极耳,第二极耳122为正极耳。需要说明的是,在其它实施例中,第一极耳121也可以为正极极耳,第二极耳122为负极极耳。
请参阅图2至图4,在本实用新型圆柱电芯100一实施例中,集流构件130设置在壳体110内,且位于电极组件120朝向端壁111的一侧,集流构件130与第一极耳121焊接连接;集流构件130与第一极耳121焊接连接的具体位置和焊接面积不受限定,只要能够实现集流构件130与第一极耳121之间稳定的电连接要求即可。沿端壁111厚度方向,端壁111上开设有贯通的安装孔1111,盖板140穿设在安装孔1111内,且盖板140沿周向方向与端壁111密封焊接连接。盖板140的安装孔1111的形状可以有多种选择,例如可以是圆孔、方孔或者矩形孔等任意几何形状,相应地盖板140的形状也会相应变化,只要能够与安装孔1111相匹配即可。优选地,在实用新型圆柱电芯100的另一实施例中,安装孔1111为圆孔,且与端壁111同轴设置。需要说明的是,盖板140在安装孔1111中安装时,能够实现从端壁111靠近电极组件120的一侧穿入,从背离电极组件120的一侧穿出(如图3中箭头所示的方向)。
请参阅图2至图4,在本实用新型圆柱电芯100一实施例中,盖板140上开设有贯通的端子安装孔141,电极端子150密封且绝缘地安装在端子安装孔141内,只要能够实现电极端子150与盖板140的密封绝缘,电极端子150在盖板140上的安装方式可以不受限定。在本实施例中,电极端子150与端子安装孔141之间形成有绝缘间隙142,通过绝缘间隙142实现电极端子150与盖板140之间的绝缘隔离。
具体地,请参阅图2至图5,在本申请的另一实施例中,在盖板140的厚度方向上,电极端子150包括柱体151和外凸缘部152,柱体151穿设在安装孔1111内,且伸入到壳体110内部与集流构件130导电连接;导电连接可以是柱体151直接与集流构件130焊接连接,也可以是在柱体151与集流构件130之间设置其它导电件形成间接连接。外凸缘部152设置在柱体151背离集流构件130的一端,且位于盖板140背离电极组件120的一侧;沿圆柱电芯100的轴向,外凸缘部152的正投影位于盖板140的正投影范围内;以保证在盖板140沿安装方向(如图3中箭头方向所示)装配到安装孔1111的过程中,外凸缘部152不会与安装孔1111相干涉,保证盖板140沿安装方向实现在端壁111上的安装。这样设置,可以在电极组件入壳前,先进行电极端子150与盖板140的连接,在进行电极端子150与集流构件130的焊接连接,最后在集流构件130靠近端盖300的一侧进行集流构件130与第一极耳121的焊接连接。因此,焊接过程中不需要焊头伸入电极组件120的中心对集流构件130与电极端子150之间进行扭矩焊,所以电极端子150与集流构件130之间的焊接操作更加方便、工序更加简化,有利于焊接质量和焊接效率的提高。同时,还可以避免集流构件与电极端子焊接过程中产生的焊渣等异物进入到电极组件内部,保证电极组件的正常运行。同时,盖板140的设置,使得集流构件130与电极端子150、第一极耳121之间的焊接操作均可以在电极组件120入壳前完成,方便了组件之间的焊接,且焊接质量容易保证,进而可以提高圆柱电芯100的整体焊接效率。除此之外,因为在电极组件120入壳之前,完成了集流构件130与电极端子150、第一极耳121之间的焊接预装,所以在电极组件12入壳装配环节,只需要将盖板140与端壁111焊接连接即可,进而可以提高电极组件120入壳的装配的效率,相应可以提高圆柱电芯100的整体装配效率。
盖板140在安装孔1111内的安装精度直接影响盖板140在端壁111上的焊接精度,进而影响盖板140连接的焊接质量。为了提高盖板140与端壁111之间的焊接连接精度,保证焊接质量,请参阅图3,在本实用新型圆柱电芯100一示例中,安装孔1111与盖板140之间设置有定位结构160;定位结构160能够同时实现盖板140在安装孔1111内径向和轴向方向的定位。定位结构160的具体结构可以为多种,例如可以是卡槽凸块卡接结构、锥孔和锥面插接结构、顶块压紧结构等任意能够同时实现盖板140在安装孔1111内径向和轴向方向定位的结构。通过设置定位结构160,可以提高盖板140在安装孔1111内的安装精度和安装效率,进而可以提高盖板140在端壁111上的焊接精度和焊接质量。需要说明的是,在本申请的其它实施例中,定位结构160也可以仅实现盖板140在安装孔1111内的轴向定位,或者仅实现盖板140在安装孔1111内的径向定位,这样设置也能提高盖板140在安装孔1111内的安装精度和安装效率,但是有益效果不如上述实施例。
请参阅图3至图6,具体地,在本实用新型圆柱电芯100一示例中,安装孔1111包括台阶孔161,沿端壁111的厚度方向,台阶孔161包括同轴设置的第一孔1611和第二孔1612,第二孔1612的内径小于第一孔1611的内径,在第一孔1611与第二孔1612之间形成有环形的台阶面163;且第二孔1612位于端壁111背离电极组件120的一侧。盖板140包括第一侧壁1622,第一侧壁1622间隙安装在第二孔1612内,沿第一侧壁1622的周向同轴设置有环形凸起162,且环形凸起162靠近电极组件120的一侧;环形凸起162包括定位端面1621和环设定位端面1621的第二侧壁1623,定位端面1621在轴向方向上与台阶面163相抵接,从而实现盖板140与端壁111之间的轴向定位安装;第二侧壁1623穿设在第一孔1611内,且第二侧壁1623配合安装在第一孔1611内,从而实现盖板140与端壁111之间的径向定位安装。在本实用新型另一实施例中,也可以是第一侧壁1622配合安装在第二孔1612内,第二侧壁1623与第一孔1611之间间隙连接,这样也可以实现盖板140在端壁111上的径向定位安装。通过设置台阶孔161,可以同时实现盖板140在安装孔1111内的径向和轴向定位,进而可以提高盖板140在端壁111上的安装效率和安装精度。
请参阅图3和图8,在本实用新型圆柱电芯100一示例中,圆柱电芯100还包括连接件170,连接件170设置在电极端子150靠近电极组件120的一端,且连接件170位于盖板140与集流构件130之间;连接件170上开设有贯通厚度方向的插入孔172,柱体151伸入到插入孔172中,连接件170与柱体151焊接连接,连接件170靠近电极组件120的一侧与集流构件130焊接连接。连接件170的形状不作具体限制,可以是圆柱体、长方体或正方体等任意几何形状;较佳地,为了方便连接件170与柱体151之间的定位安装,在本实用新型一实施例中,连接件170为与柱体151同轴设置的圆盘结构。通过设置连接件170,增加了集流构件130局部区域的连接强度,进而可以提高电极端子150与集流构件130之间连接的可靠性和稳定性;同时当集流构件130与连接件170之间进行激光穿透焊时,还可以减少集流构件130出现焊穿的概率,进而可以提高集流构件130与连接件170之间的焊接质量。
请参阅图3和图8,在本实用新型圆柱电芯100一示例中,连接件170在与集流构件130相抵接的端面上开设有凹部173,且凹部173的开口113朝向集流构件130,进而在连接件170与集流构件130之间形成避让腔171;插入孔172贯穿凹部173的底壁,柱体151穿设在插入孔172内,柱体151的端面与凹部173的底壁齐平。通过在连接件170与集流构件130之间设置避让腔171,柱体151端面与连接件170焊接连接时形成的焊印可以位于避让腔171内,使得焊印不会凸出连接件170与集流构件130相接触的端面,因此可以提高集流构件130与连接件170端面之间贴合的紧密性,进而提高集流构件130与连接件170之间的焊接质量。凹部173的形状可以有多种选择,例如圆柱体形、长方体形或正方体形等任意形状;较佳地,在本实用新型一实施例中,凹部173为圆柱体形,凹部173与柱体151同轴设置,且凹部173的直径大于柱体151的直径。这样设置,焊印可以设置在柱体151的外侧壁与凹部173底壁之间,进而提高柱体151与连接件170之间焊接连接的稳定性。
在本申请的实施例中,电极端子150的极性与壳体110的极性相反,电极端子150通过集流构件130与第一极耳121导电连接,因此,为了防止电极端子150与壳体110之间发生短路,集流构件130与壳体110之间也需要绝缘连接。一般通过在电极组件120和集流构件130的侧壁上包覆绝缘材料实现与壳体110的侧壁112之间的绝缘;而集流构件130与壳体110的端壁111之间通常通过设置绝缘件或涂敷绝缘层的方式实现绝缘。请参阅图2和图9,在本实用新型圆柱电芯100一示例中,盖板140与集流构件130之间安装有第一绝缘件180,第一绝缘件180为圆盘结构,且与盖板140同轴设置,第一绝缘件180的一端与集流构件130相抵接,第一绝缘件180的另一端与盖板140朝向集流构件130的一侧相抵接;进而使得第一绝缘件180压紧集流构件130,同时集流构件130压紧在第一极耳121上;第一绝缘件180的中心开设有供柱体151穿入的开孔183。这样方便第一极耳121与集流构件130之间的焊接连接。在第一绝缘件180的端面开设有通槽182,且通槽182位于盖板140沿轴向方向的投影区域以外。通槽182的形状不限,可以是长条结构、弧形结构或者圆孔结构等任意形状结构,只要能够满足焊头通过通槽182能对集流构件130与第一极耳121进行焊接连接即可。较佳地,请参阅图8,在本实用新型一实施例中,通槽182为环绕第一绝缘件180的圆心设置的弧形结构,且通槽182设置有多个,多个通槽182均布在第一绝缘件180的周向上。这样可以在集流构件130与第一极耳121之间获得较为均匀的焊接应力。
在本实用新型另一实施例中,请参阅图3和图9,第一绝缘件180上设置有凹腔181,凹腔181开口113朝向集流构件130,沿圆柱电芯100的轴向,连接件170容纳于凹腔181内。凹腔181的形状和深度不限,只要在轴向方向上能够容纳连接件170即可。较佳地,为了方便连接件170在凹腔181中的定位安装,在本实用新型的另一实施例中,请参阅图9,凹腔181为圆柱体结构,且与连接件170同轴设置,连接件170的侧壁与凹腔181的侧壁相配合连接。通过设置凹腔181,一方面可以减少集流构件130与端壁111之间的高度,进而可以提高壳体110内部电芯的空间利用率,提高圆柱电芯100的体积能量密度;另一方面还能提高连接件170的定位稳定性,进而可以更好地保证电极端子150与集流构件130之间导流的稳定性。在本申请的其它实施例中,请参阅图3和图10,在盖板140与外凸缘部152之间还设置有第二绝缘件190,第二绝缘件190上下端面分别与外凸缘部152和盖板140相抵接压紧,以实现外凸缘部152与盖板140端面之间的绝缘隔离。第二绝缘件190的形状不限,只要能够满足绝缘要求即可。较佳地,在本实用新型另一实施例中,请参阅图3和图7,第二绝缘件190靠近盖板140的一端包括凸块191,盖板140相对应地设置有凹槽143,凸块191卡接在凹槽143内;这样设置,可以防止第二绝缘件190与盖板140之间出现转动,进而可以保证电极端子150与集流构件130之间导电连接的稳定性。
进一步地,为了保证电极端子在盖板140上安装时的密封性能,在本实用新型一实施例中,请参阅图3和图10,在端子安装孔141靠近外凸缘部152的一端设置有密封圈200,且密封圈200套设在柱体151上,在外凸缘部152与盖板140之间压紧时,密封圈200可以密封端子安装孔141。
请参阅图2和图5,在本实用新型圆柱电芯100一示例中,壳体110远离端壁111的一侧形成有开口113,电极组件120靠近开口113的一端具有第二极耳122,开口113侧设置有端盖300;端盖300包括盖体310和极耳连接部,极耳连接部与第二极耳122焊接连接;盖体310的外周缘与壳体110的侧壁112密封焊接连接,进而密封开口113。这样设置,使得端盖300与第二极耳122直接焊接,焊接面积较大,工艺过程操作简单,且过流能力强。
端盖300与第二极耳122直接焊接时,因为端盖300厚度较厚,在与第二极耳122焊接过程中,容易出现虚焊或焊穿等问题。具体地,请参阅图2和图11,在本实用新型圆柱电芯100一示例中,端盖300在极耳焊接区设置有减薄区330,端盖300与第二极耳122之间形成的焊印位于减薄区330内。这样设置,可以改善端盖300与第二极耳122之间的焊接工艺窗口,减少焊接过程中出现端盖300焊穿损失极耳的概率,进而可以提高端盖300与第二极耳122之间的焊接质量。减薄区330的具体形状不限,可以是圆形、长条形或弧形等任意结构,只要能够满足极耳的焊接稳定性要求和导流要求即可。较佳地,在本实用新型另一实施例中,减薄区330为环绕端盖300中心均布的多个弧形结构。这样设置,能够获得较为稳定均匀的焊接连接强度。
具体地,壳体110、端盖300和盖板140的材质可以是铝材、低碳钢或者合金材质等任意满足导电要求的金属材质。较佳地,在本实用新型圆柱电芯100一示例中,壳体110、盖板140和端盖300均为铝材。因为铝材相对于低碳钢材质,相同强度要求下,铝材的壳体110、端盖300和盖板140的厚度会增厚,这样便于在壳体110的端壁111上加工环形沉台161,便于在盖板140上加工环形凸起162,同时也便于在端盖300上加工出减薄区330。同时,铝材的端盖300也便于实现与第二极耳122之间的穿透焊接,因此可以提高端盖300与第二极耳122之间的焊接质量。
请参阅图12,本实用新型电池组400一实施例中,电池组400包括箱体410和至少一个圆柱电芯100;箱体410包括第一箱体部411和第二箱体部412,第一箱体部411与第二箱体部412相互盖合形成容纳空间,多个圆柱电芯100容置在容纳空间内,多个圆柱电芯100之间可以串联和/或并联连接。电池组400可以例如是电池模组、电池包等。
请参阅图13,本实用新型电子设备500一示例中,电子设备500包括工作部510和电池组400,工作部510与电池组400电连接,以获取电能支持。工作部510可以为能够获取电池组400的电能,并做出对应工作的单元部件,例如风扇的扇叶旋转单元,吸尘器的吸尘工作单元,电动汽车中的车轮驱动单元等。电子设备500可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述电子设备500不作特殊限制。在本实用新型电子设备500一实施例中,电子设备500为车辆,工作部510为车辆的车体,电池组400固定安装在车体上,进而为车辆提供驱动力,实现车辆的运行。
本实用新型圆柱电芯100,通过设置盖板140,使盖板140与端壁111焊接连接,可以在电极端子150与盖板140连接后,且电极端子150与集流构件130焊接后,在集流构件130靠近端盖300的的一侧进行集流构件130与第一极耳121的焊接连接。因此,不需要焊头伸入电极组件120的中心对集流构件130与电极端子150之间进行扭矩焊,所以电极端子150与集流构件130之间的焊接操作更加方便、工序更加简化,有利于焊接质量和焊接效率的提高。同时,因为盖板140的设置,使得集流构件130与电极端子150、第一极耳121之间的焊接操作均可以在壳体110外侧进行,因此便于焊接,焊接质量容易保证,进而可以提高圆柱电芯100的整体焊接效率。除此之外,因为在电极组件120入壳之前,完成了集流构件130与电极端子150、第一极耳121之间的焊接预装,在壳体110装配环节,只需要将盖板140与端壁111焊接连接即可,进而可以提高壳体110装配环节的效率,相应可以提高圆柱电芯100的整体装配效率。所以,本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (11)
1.一种圆柱电芯,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体包括端壁和围绕所述端壁的侧壁,所述端壁包括安装孔;
电极组件,容纳于所述壳体内,且所述电极组件面向所述端壁的一侧包括第一极耳;
集流构件,设置在所述壳体内,且与所述第一极耳焊接连接;
盖板,穿设在所述安装孔内,且与所述端壁焊接连接,所述盖板包括端子安装孔;
电极端子,覆盖所述端子安装孔且与所述盖板之间绝缘,所述电极端子与所述集流构件电连接;
其中,沿所述圆柱电芯的轴向,所述电极端子的正投影位于所述盖板的正投影范围内。
2.根据权利要求1所述的圆柱电芯,其特征在于,所述安装孔与所述盖板之间设置有定位结构。
3.根据权利要求2所述的圆柱电芯,其特征在于,所述安装孔包括台阶孔,沿所述端壁的厚度方向,所述台阶孔包括第一孔和第二孔,所述第二孔的内径小于所述第一孔的内径,且所述第二孔位于所述端壁背离所述电极组件的一侧;所述盖板与所述台阶孔相配合。
4.根据权利要求1所述的圆柱电芯,其特征在于,所述电极端子靠近所述电极组件的一端设置有连接件,且所述连接件位于所述盖板与所述集流构件之间;所述连接件分别与所述集流构件和所述电极端子焊接连接。
5.根据权利要求4所述的圆柱电芯,其特征在于,所述连接件与所述集流构件之间形成有避让腔,所述电极端子与所述连接件之间的焊印位于所述避让腔内。
6.根据权利要求4所述的圆柱电芯,其特征在于,所述端壁与所述集流构件之间设置有第一绝缘件,所述第一绝缘件面向所述集流构件的一侧设置有凹腔,所述连接件至少部分容纳于所述凹腔内。
7.根据权利要求1所述的圆柱电芯,其特征在于,所述壳体远离所述端壁的一侧形成有开口,所述电极组件靠近开口的一端具有第二极耳,所述开口侧设置有端盖,所述端盖与所述侧壁焊接连接以密封所述开口,且所述端盖与所述第二极耳焊接连接。
8.根据权利要求7所述的圆柱电芯,其特征在于,所述端盖上设置有减薄区,所述端盖与所述第二极耳之间形成的焊印位于所述减薄区内。
9.根据权利要求7所述的圆柱电芯,其特征在于,所述壳体、盖板和端盖均为铝材。
10.一种电池组,其特征在于,包括权利要求1至9中任一项所述的圆柱电芯。
11.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求10所述的电池组。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202321993654.XU CN220710571U (zh) | 2023-07-26 | 2023-07-26 | 一种圆柱电芯、电池组及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202321993654.XU CN220710571U (zh) | 2023-07-26 | 2023-07-26 | 一种圆柱电芯、电池组及电子设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN220710571U true CN220710571U (zh) | 2024-04-02 |
Family
ID=90448502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202321993654.XU Active CN220710571U (zh) | 2023-07-26 | 2023-07-26 | 一种圆柱电芯、电池组及电子设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN220710571U (zh) |
-
2023
- 2023-07-26 CN CN202321993654.XU patent/CN220710571U/zh active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US12068446B2 (en) | Battery cell, battery, electric apparatus, and manufacturing method of battery | |
WO2023246152A1 (zh) | 电池单体、电池及用电装置 | |
EP4391183A1 (en) | End cover, battery cell, battery, and electric apparatus | |
CN220710571U (zh) | 一种圆柱电芯、电池组及电子设备 | |
CN220710592U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220569868U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220710575U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220569787U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220821733U (zh) | 二次电池、电池组及用电装置 | |
CN220856844U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220627968U (zh) | 二次电池、电池组及用电装置 | |
CN221596557U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN221239690U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN221239714U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220627966U (zh) | 圆柱电芯、电池组及电子设备 | |
CN220821734U (zh) | 二次电池、电池组及用电装置 | |
CN220553516U (zh) | 一种圆柱电芯、电池组及电子设备 | |
CN220569788U (zh) | 一种圆柱电芯、电池组及电子设备 | |
CN220628169U (zh) | 盖板组件、二次电池和电子设备 | |
CN220553562U (zh) | 圆柱电芯、电池组及电子设备 | |
CN220569784U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220553560U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220710375U (zh) | 一种二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220569785U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220553580U (zh) | 二次电池及包含该二次电池的电池组、电池设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |