CN113871763A - 圆柱形电池的壳体、圆柱形电池及圆柱形电池的安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆柱形电池，该电池包括上述的壳体、焊接物和电芯，焊接物设置于所述凹槽内；电芯具有正极耳和负极耳，电芯安装与壳体内且负极耳位于底壳的一端，正极耳位于远离底壳的一端且连接与上盖，上盖上设有沿靠近电芯方向延伸的输出端，正极耳连接与输出端并通过输出端，负极通过底壳或圆柱形筒状体输出。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体涉及圆柱形电池的壳体、圆柱形电池及圆柱形电池的安装方法
背景技术
圆柱形电池具有能量密度高、使用寿命长的特点，被广泛应用于电子产品、新能源电动车、军用装备等领域。随着新能源电动车的发展，对锂离子电池的功率、能量密度、使用寿命及耐用性等方面的要求越来越高。圆柱电池外壳一般是钢壳，包括圆柱形筒状体结构和底壳。筒状体结构一端连接底壳，另一端安装盖帽，盖帽和底壳均通过集流片连接正负极耳。集流片在壳体内占据了大量的空间，造成电池的能量密度降低。现有的集流片与钢壳一般采用激光焊接或者电阻焊接。采用激光焊接，焊接质量无法监控，有焊穿的风险。采用电阻焊接过流面积小，无法满足体积更大的电芯。
因此，亟待需要一种圆柱电池及外壳的焊接方式以调整装置，从而解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种圆柱形电池的壳体、圆柱形电池及圆柱形电池壳体的安装方法，以解决上述现有技术中存在的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种圆柱形电池的壳体，所述壳体包括圆柱形筒状体、上盖和底壳，所述圆柱形筒状体一端与所述底壳连接，所述上盖设置于所述圆柱形筒状体的另一端，所述底壳的顶面设有凹槽。
在一个实施例中，所述底壳的底面在于所述凹槽对应的位置设有突条，所述底壳的底面设有凹陷部，所述突条设置在所述凹陷部内。
在一个实施例中，所述凹陷部从所述底壳凹入的深度大于或等于所述突条从所述凹陷部的底部突出的高度。
在一个实施例中，所述突条呈L型。
在一个实施例中，所述突条有两条，且对称地设置于所述凹陷部内。
在一个实施例中，所述凹陷部为圆形，且与所述底壳同心。
本发明还涉及一种圆柱形电池，所述电池包括圆柱形电池的壳体、焊接物和电芯；所述焊接物设置于所述凹槽内；所述电芯具有正极耳和负极耳，所述电芯安装与所述壳体内且所述负极耳通过所述焊接物与所述底壳连接，所述正极耳与所述上盖连接。
在一个实施例中，所示焊接物为钎条。
在一个实施例中，所述上盖上设有输出端，所述正极耳与所述输出端连接。
在一个实施例中，所述圆柱形电池还包括集流片、绝缘片和密封圈；所述集流片的一端连接正极耳，所述集流片上设有朝向所述上盖延伸的连接部；所述绝缘片覆盖于所述集流片上远离所述电芯的一侧，且所述绝缘片上设有通孔，所述连接部可穿过所述通孔与所述输出端连接；所述密封圈设置于所述正极耳、所述上盖、所述集流片及所述绝缘片的外周与所述圆柱体筒状体的内周之间。
本发明还涉及一种圆柱形电池壳体的安装方法，该方法为利用低温焊接方式将权利要求7的所述电芯的所述负极耳通过所述焊接物焊接于所述底壳。低温焊接能够减少对极耳的损伤，从而避免高温激光焊接造成底壳12破损而产生漏液的风险，而且低温焊接没有对焊接面积的限制，可以对面积较大的焊条焊接，避免焊接面积小从而导致过流面积不足、焊接牢度低的问题。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的圆柱形电池的立体图。
图2-3是本发明的一个实施例的圆柱形电池的***图。
图4是本发明的一个实施例的圆柱形电池的剖视图。
图5是本发明的一个实施例的圆柱形电池的立体图。
图6是本发明的一个实施例的圆柱形电池的仰视图。
附图标记：100、圆柱形电池；1、壳体；11、圆柱形筒状体；12、底壳；121、凹槽；122、突条；123、凹陷部；13、上盖；131、注液口；132、密封钉；133、防爆阀；2、焊接物；3、电芯；4、集流片；41、连接部；5、绝缘片；6、密封圈。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。
在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。
在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。
本发明涉及一种圆柱形电池100的壳体1，所述壳体1包括圆柱形筒状体11、上盖13和底壳12。圆柱形筒状体11一端与底壳12连接，上盖13设置于圆柱形筒状体11的另一端，底壳12的顶面设有朝向所述壳体1外部凹陷的凹槽121。可以理解地，圆柱形筒状体11和底壳12可一体成型，也可通过焊接方式连接。圆柱形筒状体11和底壳12可均为钢材。
凹槽121朝向壳体1内部开口，凹槽121的截面形状不受限制，可以为任何形状。例如，其形状为圆形、方形或其他不规则的图形，优选为圆形。凹槽121的整体轮廓也不受限制，可以为条状或不规则形状。凹槽121的数量可以为多个，也可以为单个。多个凹槽121的排列方式也不受限制，为对称排列，也可以任意方式排列。即凹槽121的形状、数量都不受限制，只需保证电芯3的负极耳能够通过凹槽121内的焊接物2与底壳12连接即可。在图5-图6所示的实施例中，凹槽121的截面为半圆形，整个凹槽121呈L型，数量为两个，且对称于底壳12的中心布置。凹槽121内可以放置焊接物2以方便壳体1焊接连接至电芯3的负极耳，省去一个集流片4的空间，能够显著提高壳体1空间的利用率，从而提高电池的能量密度。
可选地，底壳12的底面在与凹槽121对应的位置设有突条122。在底壳12为冲压件的情况下凹槽121向底部凹陷从而使得底壳12的底面形成对应的突条122。可以理解地，如果底壳12的厚度足够厚或者凹槽121的深度小于底壳12的厚度，底壳12的底面可不形成突条122。为防止突条122突出于底壳12而在使用过程中受到磨损，底壳12的底面设有朝向壳体1内部凹陷的凹陷部123，突条122设置在所述凹陷部123内，即凹槽121也相应地位于凹陷部123内。
进一步地，凹陷部123从底面凹入的深度大于或等于突条122从凹陷部123的底部突出的高度，使得突条122和底壳12处于同一平面或者不突出于底壳12外部即可。可以理解地，凹陷部123的形状不受限制，可以为任意形状，只需保证突条122能够完整的位于凹陷部123即可。
更进一步地，凹陷部123为圆形，且与底壳12同心。如图5-图6所示，凹陷部123和底壳12同心且小于底壳12直径，两个L型的凹槽121对称性设置于凹陷部123内部。具体地，两个L型凹槽121沿凹陷部123和底壳12的中心对称且L型的开口靠近底壳12周向。
本发明还涉及一种圆柱形电池100，该电池包括上述的壳体1、焊接物2和电芯3。焊接物2设置于所述凹槽121内。电芯3具有正极耳和负极耳，电芯3安装于壳体1内且负极耳位于底壳12的一端并通过焊接物2与底壳12连接，正极耳位于远离底壳12的一端且与上盖13连接。具体地，如图1-图4所示，上盖13上设有轴向延伸的输出端，正极耳连接于输出端，负极耳连接于底壳12并通过底壳12或圆柱形筒状体11输出。安装时，需要先将焊接物2安装于凹槽121内，再将电芯3安装于壳体1，通过对凹槽121加热即可将焊接物2融化从而使得底壳12与电芯3的负极耳连接。利用焊接物2代替集流片4将负极耳与底壳12连接能够大量提高壳体1内部的空间利用率，从而提高电池的能量密度。
焊接物2可以为多种，比如锡条、钎焊条等，优选为钎焊条，成分为铝，钎焊条需要弯成凹槽121的形状以方便安装入凹槽121内。在图5-图6所示的实施例中，凹槽121为两个L型，需要配置两条钎焊条安装入两个L型的凹槽121内。
圆柱形电池100还包括集流片4、绝缘片5和密封圈6。如图2、图3和图4所示，集流片4的一端连接正极耳，且集流片4上设有朝向上盖13延伸的连接部41。绝缘片5覆盖于集流片4上远离电芯3的一侧，且绝缘皮上设有通孔，连接部41可穿过通孔连接与输出端。密封圈6设置于正极耳、上盖13、集流片4及绝缘片5的外周与圆柱体筒状***于密封圈6内周之间。密封圈6可将正极耳、集流片4、绝缘皮和上盖13与圆柱形筒状体11绝缘密封，从而防止圆柱形筒状体11与上盖13和输出端电连接。
上盖13上还设有注液口131和密封钉132，电解液通过注液口131注入电芯3后，密封钉132可以通过激光焊接方式连接与上盖13，并起到密封作用。进一步地，集流片4和绝缘片5上还设有通道以方便电解液经过通道流入电芯3。
进一步地，上盖13上还设有防爆阀133，防爆阀133可以防止电芯3热失控发生***。
本发明还涉及一种圆柱形电池100的安装方法。该方法包括利用低温焊接方式将上述电芯3的负极耳通过焊接物2焊接于底壳12。低温焊接能够减少对极耳的损伤，从而避免高温激光焊接造成底壳12破损而产生漏液的风险，而且低温焊接没有对焊接面积的限制，可以对面积较大的焊条焊接，避免焊接面积小从而导致过流面积不足、焊接牢度低的问题。
以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (11)
1.一种圆柱形电池的壳体，其特征在于，所述壳体包括：
圆柱形筒状体；
上盖，所述上盖设置于所述圆柱形筒状体的一端；以及
底壳，所述底壳与所述圆柱形筒状体的另一端连接，并且所述底壳包括设置在所述底壳的顶面上的凹槽。
2.根据权利要求1所述的圆柱形电池的壳体，其特征在于，所述底壳还包括：
突条，所述突条设置在所述底壳的底面的与所述凹槽相对应的位置处；以及
凹陷部，所述凹陷部设置在所述底壳的底面上，所述突条设置在所述凹陷部内。
3.根据权利要求2所述的圆柱形电池的壳体，其特征在于，所述凹陷部从所述底壳凹入的深度大于或等于所述突条从所述凹陷部的底部突出的高度。
4.根据权利要求2所述的圆柱形电池的壳体，其特征在于，所述突条呈L型。
5.根据权利要求2所述的圆柱形电池的壳体，其特征在于，所述突条被设置为两条，且对称地设置于所述凹陷部内。
6.根据权利要求2所述的圆柱形电池的壳体，其特征在于，所述凹陷部为圆形，且与所述底壳同心。
7.一种圆柱形电池，其特征在于，所述圆柱形电池包括：
根据权利要求1-6中任一项所述的圆柱形电池的壳体；
焊接物，所述焊接物设置于所述凹槽内；以及
电芯，所述电芯安装于所述壳体内，所述电芯包括正极耳和负极耳，所述负极耳通过所述焊接物与所述底壳连接，并且所述正极耳与所述上盖连接。
8.根据权利要求7所述的圆柱形电池，其特征在于，所示焊接物为钎条。
9.根据权利要求7所述的圆柱形电池，其特征在于，所述上盖包括输出端，所述正极耳与所述输出端连接。
10.根据权利要求9所述的圆柱形电池，其特征在于，所述圆柱形电池还包括：
集流片，所述集流片的一端连接正极耳，所述集流片包括朝向所述上盖延伸的连接部；
绝缘片，所述绝缘片覆盖于所述集流片上远离所述电芯的一侧，所述绝缘片包括通孔，所述连接部适于穿过所述通孔与所述输出端连接；以及
密封圈，所述密封圈设置于所述正极耳、所述上盖、所述集流片及所述绝缘片的外周与所述圆柱体筒状体的内周之间。
11.一种圆柱形电池的安装方法，其特征在于，利用低温焊接方式将根据权利要求7所述的圆柱形电池的所述电芯的所述负极耳通过所述焊接物焊接于所述底壳。
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