一种圆柱电池

专利摘要:
本实用新型涉及锂离子电池技术领域，公开了一种圆柱电池，包括：壳体，包括中空柱腔和用于对中空柱腔的轴向端限位的半封闭端板，半封闭端板中间位置开设有与所述中空柱腔同心的开口；电芯，容纳于中空柱腔内且轴向两端分别设有正极和靠近半封闭端板的负极；连接片组件，贴合连接于半封闭端板与负极之间并电连接负极与壳体。通过本实用新型的技术方案，使电池的正负极位于同一侧，便于外部模组汇流排的设计和焊接。
公开号:CN214336793U
申请号:CN202120661907.8U
申请日:2021-03-31
公开日:2021-10-01
发明作者:宁亚军；夏天军；于东朋
申请人:Honeycomb Energy Technology Wuxi Co ltd；
IPC主号:H01M50-107

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及锂离子电池技术领域，特别涉及一种圆柱电池。
[n0002] 随着锂离子电池技术的日益成熟，锂离子电池作为动力电池广泛应用于电动汽车领域中。锂离子电池的结构件部分也是锂离子动力电池的重要组成部分，它不仅在安全可靠性方面为锂离子电池提供保障，同时也兼顾锂离子电池内部化学体系与外部模组的连接。随着行业的发展，对电池快速充放电的越来越高，对锂电池的过流能力以及安全能力的要求也越来越高，因此结构件的高倍率性能是大势所趋。然而，现有的锂离子电池的正负位于壳体的相对两端，不利于外部模组汇流排的设计和焊接。
[n0003] 本实用新型旨在提出一种圆柱电池，能够使电池的正负极位于同一侧，便于外部模组汇流排的设计和焊接。
[n0004] 为达到上述目的，本实用新型提供了一种圆柱电池，包括：壳体，包括中空柱腔和用于对中空柱腔的轴向端限位的半封闭端板，半封闭端板中间位置开设有与所述中空柱腔同心的开口；电芯，容纳于中空柱腔内且轴向两端分别设有正极和靠近半封闭端板的负极；连接片组件，贴合连接于半封闭端板与负极之间并电连接负极与壳体。
[n0005] 进一步的，连接片组件包括互相贴合并固定连接的第一连接片和第二连接片，第一连接片贴合于负极上并通过激光焊接与负极固定；第二连接片贴合于半封闭端板并通过激光焊接与半封闭端板固定。
[n0006] 进一步的，第一连接片为铜镀镍连接片，第二连接片为镀镍钢板。
[n0007] 进一步的，第二连接片远离第一连接片的表面设置有环形凸起的台阶，台阶将第一连接片的表面划分为内连接区和外连接区，外连接区与半封闭端板贴合，并使台阶和内连接区封闭开口。
[n0008] 进一步的，负极开设有注液孔，连接片组件开设有与注液孔对位的通孔，且通孔位于内连接区；电池还包括用于密封通孔的密封组件，密封组件设置于内连接区内并与内连接区形状适配。
[n0009] 进一步的，外连接区贴合于半封闭端板的下表面，台阶的侧壁位于半封闭端板的侧壁的内侧，且台阶的上表面与半封闭端板的上表面齐平。
[n0010] 进一步的，密封组件包括PET贴片和密封镍片，PET贴片贴合于内连接区的通孔处，密封镍片贴合于PET贴片上。
[n0011] 进一步的，密封组件的下表面贴合于内连接区，密封组件的上表面与台阶的上表面齐平。
[n0012] 进一步的，壳体另一端为供电芯插入的开口端，电池包括与正极固定连接的正极盖板，正极盖板盖合并封闭开口端。
[n0013] 进一步的，电芯为圆柱形，壳体包裹于电芯四周并与电芯形状适配。
[n0014] 相对于现有技术，本实用新型所述的圆柱电池具有以下优势：
[n0015] 电芯负极与半封闭端板之间通过连接片组件进行固定连接，从而可使电芯负极通过连接片组件传递电能至半封闭端板，进而使壳体形成带有负电的负极，从而使电池在电芯正极的一端和壳体形成正极和负极位于同一侧的效果，相对于现有技术中正负极位于两端的电池而言，本实用新型的圆柱电池更利于外部模组汇流排的设计和连接。
[n0016] 本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
[n0017] 构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
[n0018] 图1是根据本实用新型一实施例电池的爆炸结构示意图；
[n0019] 图2是根据本实用新型一实施例电池的局部剖视结构示意图。
[n0020] 附图标记说明：
[n0021] 1 圆柱电池
[n0022] 11电芯 12壳体
[n0023] 13连接片组件 14密封组件
[n0024] 15正极盖板
[n0025] 111 通孔
[n0026] 121 半封闭端板 122 开口端
[n0027] 131 第一连接片 132 第二连接片
[n0028] 1321 台阶 1322 内连接区
[n0029] 1323 外连接区
[n0030] 141 PET贴片 142 密封镍片
[n0031] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
[n0032] 在本实用新型的实施方式中所提到的“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。
[n0033] 另外，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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。
[n0034] 下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。
[n0035] 图1是本根据实用新型一实施例圆柱电池的爆炸结构示意图。图2是根据本实用新型一实施例圆柱电池的局部半剖结构示意图。如图1-图2所示，在本实用新型的实施例中，提供一种圆柱电池1，包括：壳体12，包括中空柱腔和用于对中空柱腔的轴向端限位的半封闭端板121，半封闭端板121中间位置开设有与中空柱腔同心的开口；电芯11，容纳于中空柱腔内且轴向两端分别设有正极和靠近半封闭端板121的负极；连接片组件13，贴合连接于半封闭端板121与负极之间并电连接负极与壳体12。
[n0036] 通过将壳体12设置为中空柱腔和用于对中空的轴向端限位的半封闭端板121形式，从而可使电芯11容纳于中空柱腔内，将电芯11的负极设于靠近半封闭端板121的一端，并通过连接片组件13贴合连接于半封闭端板121 与负极之间，以使负极通过连接片组件13传递电能至半封闭端板121上，从而使壳体12形成带有负电的负极，由于电芯11的正极朝向壳体12的另一侧，且壳体12本身可看作为负极，因此，圆柱电池1的正负极可视为处于同一侧，从而在需要将外部模组汇流排连接于电池上时，可在电池的同一侧将外部模组汇流排的正极与电芯11的正极进行连接，将外部模组汇流排的负极与壳体12进行连接，相对于现有技术中正负极位于两端的电池而言，本实用新型的圆柱电池1更利于外部模组汇流排的设计和连接。
[n0037] 可以理解，半封闭端板121由壳体12轴向的一端向中空柱腔的方向折弯形成，并在半封闭端板121的中间位置形成与中空柱腔同心的开口，使壳体12对应半封闭端板121的一端呈半封闭状态，进而可在半封闭端板121 的作用下实现对电芯11的轴向限位，壳体12远离半封闭端板121的一端为开口端122，以便于将电芯11从开口端122，电池包括与正极固定连接的正极盖板15，正极盖板15盖合并封闭开口端122，从而起到防止灰尘杂物进入壳体12内的作用。在本实用新型的实施例中，正极盖板15远离电芯11 的表面设置有与电芯11正极电连接的导电片，以便于外部模组汇流排的正极与导电片进行连接。外部模组汇流排与电池可通过电阻焊、激光焊接等方式进行连接。
[n0038] 在本实用新型的实施例中，电芯11为圆柱形，壳体12包裹于电芯11 四周并与电芯11形状适配，从而使电池整体结构呈圆柱形，以便于后续对圆柱电池1的使用，以及与圆柱电池1相关器件的设计与连接。
[n0039] 在本实用新型的实施例中，连接片组件13包括互相贴合并固定连接的第一连接片131和第二连接片132，第一连接片131贴合于负极上并通过激光焊接与负极固定；第二连接片132贴合于半封闭端板121并通过激光焊接与半封闭端板121固定。
[n0040] 通过将第一连接片131贴合于负极上，并通过激光焊接的方式使第一连接片131与负极固定，从而在第一连接片131和负极之间形成用于导电的激光焊点，以使负极与第一连接片131通过激光焊点形成电连接。通过将第二连接片132贴合于半封闭端板121上，并通过激光焊接的方式使第二连接片 132与壳体12固定，从而在第二连接片132和壳体12之间形成用于导电的激光焊点，由于第一连接片131与第二连接片132为互相贴合且固定连接的，因此，电芯11负极的电流可通过第一连接片131和负极之间的激光焊点传递至第一连接片131上，然而由第一连接片131传递至第二连接片132上，最后第二连接片132和半封闭端板121之间的激光焊点传递至壳体12上，从而使壳体12形成带有负电的负极。
[n0041] 在本实用新型的实施例中，第一连接片131和第二连接片132通过激光焊接达到固定连接，其中，第一连接片131为铜镀镍连接片，第二连接片132 为镀镍钢板，如此设计，可提高电芯11传递电流至壳体12上的传递速度以及电流的稳定性。
[n0042] 在本实用新型的实施例中，第二连接片132远离第一连接片131的表面设置有环形凸起的台阶1321，台阶1321将第一连接片131的表面划分为内连接区1322和外连接区1323，外连接区1323与半封闭端板121贴合，并使台阶1321和内连接区1322封闭开口。
[n0043] 通过台阶1321将第二连接片132的表面划分为内连接区1322与外连接区1323，从而可使外连接区1323与半封闭端板121贴合，并由台阶1321 和内连接区1322对半封闭端板121上的开口进行封闭，使壳体12对应半封闭端板121的一端完全封闭，从而起到防止灰尘杂物进入壳体12内的作用，同时，还可便于对半封闭端板121和外连接区1323贴合的位置进行激光焊接，使第二连接片132与壳体12之间形成电性导通，进而使电池的正极和负极位于同一侧，便于外部模组汇流排的设计与连接。
[n0044] 在本实用新型的实施例中，外连接区1323贴合于半封闭端板121的下表面，台阶1321的侧壁位于半封闭端板121的侧壁的内侧，且台阶1321的上表面与半封闭端板121的上表面齐平。
[n0045] 通过将外连接区1323贴合于半封闭端板121的下表面，并且将台阶1321 的侧壁贴合于半封闭端的侧壁，从而可使第二连接片132在壳体12的水平方向和竖直方向形成限位，防止第二连接片132相对壳体12发生晃动，同时，还能提高第二连接片132对半封闭端板121的密封程度，将台阶1321 的上表面与半封闭端板121的上表面设为齐平，以避免台阶1321从壳体12 表面凸出而影响外部模组汇流排的设计与焊接，提高电池的整体美观度。
[n0046] 在本实用新型的实施例中，负极开设有注液孔，连接片组件13开设有与注液孔对位的通孔111，且通孔111位于内连接区1322；电池还包括用于密封通孔111的密封组件14，密封组件14设置于内连接区1322内并与内连接区1322形状适配。
[n0047] 通过在负极开设注液孔，以便于通过注液孔对电芯11内部注入电解液，进而，通过电解液起到对分解电子的作用，通过在连接片组件13上开设于注液孔对位的通孔111，并使通孔111位于内连接区1322，从而可避免连接片组件13焊接于电芯11负极之后密封注液孔，导致无法对通过注液孔对电芯11注入电解液。将连接片组件13分别与电芯11负极和半封闭端板121 进行焊接固定之后，再通过注液孔注入电解液，最后通过将密封组件14固定于内连接区1322，从而可通过密封组件14将注液孔进行密封，防止电解液泄漏。密封组件14与内连接区1322的形状适配，从而可提高密封组件14 对注液孔的密封效果。
[n0048] 在本实用新型的实施例中，密封组件14包括PET贴片141和密封镍片 142，PET贴片141贴合于内连接区1322的通孔111处，密封镍片142贴合于PET贴片141上。
[n0049] 通过将PET贴片141贴合于内连接区1322的通孔111处，以使PET贴片141对通孔111进行密封，防止电解液发生泄漏，将密封镍片142贴合于 PET贴片141上，以便于通过激光焊接的方式将密封镍片142与内连接区 1322进行固定连接，也即，将密封镍片142与第二连接片132进行固定连接，进一步防止电解液发生泄漏。
[n0050] 在本实用新型的实施例中，密封组件14的下表面贴合于内连接区1322，密封组件14的上表面与台阶1321的上表面齐平。将密封组件14的下表面贴合于内连接区1322，即为，将PET贴片141和密封镍片142同时贴合于内连接区1322，以提高密封组件14对注液孔的密封程度，将密封组件14 的上表面设为与台阶1321的上表面齐平，即为，将密封镍片142的上表面设为与壳体12的上表面齐平，以避免密封组件14从壳体12表面凸出而影响到外部模组汇流排的设计与焊接，提高电池的整体美观度。
[n0051] 可以理解，PET贴片141的尺寸小于密封镍片142的尺寸，密封镍片 142的尺寸与内连接区1322的尺寸适配，从而在将PET贴片141贴合于内连接区1322后，PET贴片141并没有完全覆盖内连接区1322，可通过密封镍片142贴合于PET贴片141未覆盖的内连接区1322上。
[n0052] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.一种圆柱电池，其特征在于，包括：
壳体(12)，包括中空柱腔和用于对所述中空柱腔的轴向端限位的半封闭端板(121)，所述半封闭端板(121)中间位置开设有与所述中空柱腔同心的开口；
电芯(11)，容纳于所述中空柱腔内且轴向两端分别设有正极和靠近所述半封闭端板(121)的负极；
连接片组件(13)，贴合连接于所述半封闭端板(121)与所述负极之间并电连接所述负极与所述壳体(12)。
[0002] 2.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述连接片组件(13)包括互相贴合并固定连接的第一连接片(131)和第二连接片(132)，所述第一连接片(131)贴合于所述负极上并通过激光焊接与所述负极固定；所述第二连接片(132)贴合于所述半封闭端板(121)并通过激光焊接与所述半封闭端板(121)固定。
[0003] 3.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一连接片(131)为铜镀镍连接片，所述第二连接片(132)为镀镍钢板。
[0004] 4.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述第二连接片(132)远离所述第一连接片(131)的表面设置有环形凸起的台阶(1321)，所述台阶(1321)将所述第一连接片(131)的表面划分为内连接区(1322)和外连接区(1323)，所述外连接区(1323)与所述半封闭端板(121)贴合，并使所述台阶(1321)和所述内连接区(1322)封闭所述开口。
[0005] 5.根据权利要求4所述的圆柱电池，其特征在于，所述负极开设有注液孔，连接片组件(13)开设有与所述注液孔对位的通孔(111)，且所述通孔(111)位于所述内连接区(1322)；
所述圆柱电池还包括用于密封所述通孔(111)的密封组件(14)，所述密封组件设置于所述内连接区(1322)内并与所述内连接区(1322)形状适配。
[0006] 6.根据权利要求4所述的圆柱电池，其特征在于，所述外连接区(1323)贴合于所述半封闭端板(121)的下表面，所述台阶(1321)的侧壁位于所述半封闭端板(121)的侧壁的内侧，且所述台阶(1321)的上表面与所述半封闭端板(121)的上表面齐平。
[0007] 7.根据权利要求5所述的圆柱电池，其特征在于，所述密封组件(14)包括PET贴片(141)和密封镍片(142)，所述PET贴片(141)贴合于所述内连接区(1322)的所述通孔(111)处，所述密封镍片(142)贴合于所述PET贴片(141)上。
[0008] 8.根据权利要求5所述的圆柱电池，其特征在于，所述密封组件(14)的下表面贴合于所述内连接区(1322)，所述密封组件(14)的上表面与所述台阶(1321)的上表面齐平。
[0009] 9.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述壳体(12)另一端为供所述电芯(11)插入的开口端(122)，所述圆柱电池包括与所述正极固定连接的正极盖板(15)，所述正极盖板(15)盖合并封闭所述开口端(122)。
[0010] 10.根据权利要求1-9任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述电芯(11)为圆柱形，所述壳体(12)包裹于所述电芯(11)四周并与所述电芯(11)形状适配。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120661907.8U|CN214336793U|2021-03-31|2021-03-31|一种圆柱电池|CN202120661907.8U| CN214336793U|2021-03-31|2021-03-31|一种圆柱电池|