CN219717171U - 圆柱电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱电池，所述圆柱电池包括：壳体，所述壳体内具有容纳腔；电极组件，所述电极组件设于所述容纳腔内，所述电极组件与所述容纳腔的内周壁之间具有间隙；支撑垫，所述支撑垫沿所述壳体的周向延伸为环形，所述支撑垫设于所述容纳腔内，所述支撑垫的至少部分伸入所述间隙并抵接在所述容纳腔的内周壁与所述电极组件的外周面之间。根据本实用新型的圆柱电池，通过在容纳腔内设置支撑垫，且支撑垫的至少部分伸入间隙并抵接在容纳腔的内周壁与电极组件的外周面之间，可以使电极组件在壳体内部产生有效的径向定位，保证了电极组件和壳体的中心轴对齐，可以有效防止电极组件偏心后与壳体接触，进而可以提高电极组件的安全性能。

Description

圆柱电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种圆柱电池。

背景技术

随着锂离子电池技术的日益成熟，圆柱电池作为新型动力电池广泛应用于电动汽车，圆柱电池使用性能及安全性要求日益升高。目前圆柱电池常用结构中的极组和正负极连接片是通过激光焊接连接，并通过外壳的夹紧力将极组进行轴向固定，由于极组在正极侧是和正极柱激光焊接，而考虑到极组的膨胀，在径向方向上，极组和壳体之间会预留一定的间隙，这就造成了极组在壳体内无法轴对齐，极组偏心后极易与壳体接触，影响电芯性能的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种圆柱电池，所述圆柱电池可以使电极组件在壳体内部产生有效的径向定位，保证电极组件和壳体的中心轴对齐，可以有效防止电极组件偏心后与壳体接触，进而可以提高电极组件的安全性能。

根据本实用新型的圆柱电池，包括：壳体，所述壳体内具有容纳腔；电极组件，所述电极组件设于所述容纳腔内，所述电极组件与所述容纳腔的内周壁之间具有间隙；支撑垫，所述支撑垫沿所述壳体的周向延伸为环形，所述支撑垫设于所述容纳腔内，所述支撑垫的至少部分伸入所述间隙并抵接在所述容纳腔的内周壁与所述电极组件的外周面之间。

根据本实用新型的圆柱电池，通过在容纳腔内设置支撑垫，且支撑垫的至少部分伸入间隙并抵接在容纳腔的内周壁与电极组件的外周面之间，可以使电极组件在壳体内部产生有效的径向定位，保证了电极组件和壳体的中心轴对齐，可以有效防止电极组件偏心后与壳体接触，进而可以提高电极组件的安全性能。

根据本实用新型的一些实施例，所述支撑垫包括径向抵接部，所述径向抵接部沿所述壳体的周向延伸为环形且伸入所述间隙内。

根据本实用新型的一些实施例，所述支撑垫还包括轴向抵接部，所述轴向抵接部连接在所述径向抵接部的背离所述间隙的一侧，所述轴向抵接部沿所述壳体的周向延伸为环形，所述轴向抵接部抵接在所述电极组件的端面与所述壳体之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述支撑垫的数量为两个，两个所述支撑垫分别设在所述电极组件的轴向上的两端。

根据本实用新型的一些实施例，所述支撑垫为绝缘的弹性材料件。

根据本实用新型的一些实施例，所述电极组件包括正极片和负极片，在所述壳体的轴向方向上，所述负极片的一端与所述容纳腔的底壁接触并焊接连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体包括：主壳和负极盖板，所述主壳为一端敞开的圆筒形状，所述负极盖板封盖在所述主壳的敞开侧，所述负极盖板上形成有凸筋，所述凸筋为环形。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体在轴向上的一端形成有贯通所述壳体的通孔，所述圆柱电池还包括：正极柱，所述正极柱的一端与所述电极组件的正极片相连，所述正极柱的另一端穿过所述通孔伸出所述容纳腔；第一绝缘件，所述第一绝缘件设于所述壳体的外侧且位于所述壳体的端面与所述正极柱之间；第二绝缘件，所述第二绝缘件设于所述容纳腔内且位于所述容纳腔的顶壁与所述电极组件之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二绝缘件为一体件且包括绝缘部和密封部，所述绝缘部和所述密封部均沿所述正极柱的周向延伸为环形，所述绝缘部抵接在所述电极组件与所述容纳腔的顶壁之间，所述密封部抵接在所述通孔的周壁与所述正极柱的外周面之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述密封部的外周面设有凹陷的嵌槽，所述通孔周沿嵌入所述嵌槽内。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的圆柱电池的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的圆柱电池的俯视图；

图3是沿图2中所示的A-A线的剖面图。

附图标记：

100、圆柱电池；

10、壳体；11、主壳；12、负极盖板；

20、电极组件；

30、支撑垫；31、径向抵接部；32、轴向抵接部；

40、正极柱；

50、第一绝缘件；

60、第二绝缘件；61、绝缘部；62、密封部；

70、正极连接片。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的圆柱电池100。

如图3所示，根据本实用新型实施例的圆柱电池100，包括：壳体10、电极组件20和支撑垫30，壳体10内具有容纳腔；电极组件20设于容纳腔内，电极组件20与容纳腔的内周壁之间具有间隙；支撑垫30沿壳体10的周向延伸为环形，支撑垫30设于容纳腔内，支撑垫30的至少部分伸入间隙并抵接在容纳腔的内周壁与电极组件20的外周面之间。

其中，壳体10为圆柱电池100的主要承载部件，为电极组件20、支撑垫30和电解液提供承载空间，可以用于保护电极组件20的安全性；壳体10的制作材质有多种，例如，铝材、钢材等。电极组件20是电池的核心部件，主要用于储存和释放能量；电极组件20与容纳腔的内周壁之间具有间隙，可以防止电极组件20受热膨胀对壳体10产生挤压而发生损坏，或由于外力对壳体10产生碰撞对电极组件20产生损坏，进而可以保证圆柱电池100的安全性能。

支撑垫30可以有部分伸入间隙内，伸入在间隙内部的部分可以为沿壳体10的周向延伸的环形，也可以为沿周向延伸并间隔布置的多个凸起；支撑垫30也可以全部设在间隙内部；支撑垫30可以包含有沿圆柱电池100轴向间隔布置的一个或者多个，可以用于固定电极组件20，使电极组件20在壳体10内部产生有效的径向定位，防止电极组件20偏心后与壳体10接触影响电极组件20性能。

根据本实用新型实施例的圆柱电池100，通过在容纳腔内设置支撑垫30，且支撑垫30的至少部分伸入间隙并抵接在容纳腔的内周壁与电极组件20的外周面之间，可以使电极组件20在壳体10内部产生有效的径向定位，保证了电极组件20和壳体10的中心轴对齐，可以有效防止电极组件20偏心后与壳体10接触，进而可以提高电极组件20的安全性能。根据本实用新型的一些实施例，如图3所示，支撑垫30包括径向抵接部31，径向抵接部31沿壳体10的周向延伸为环形且伸入间隙内，可以使电极组件20在壳体10内部产生有效的径向定位，保证了电极组件20和壳体10的中心轴对齐，防止电极组件20偏心后与壳体10接触影响电极组件20性能。

根据本实用新型的一些实施例，如图3所示，支撑垫30还包括轴向抵接部32，轴向抵接部32连接在径向抵接部31的背离间隙的一侧，轴向抵接部32沿壳体10的周向延伸为环形，轴向抵接部32抵接在电极组件20的端面与壳体10之间。其中，轴向抵接部32可以抵接在电极组件20的上端面与壳体10之间，也可以抵接在电极组件20的下端面与壳体10之间，还可以在上下端面均与壳体10产生抵接。轴向抵接部32可以使电极组件20在壳体10内部产生有效的轴向定位，可以保证电极组件20安装在壳体10内不会轻易发生晃动，进而可以提高电极组件20的安全性；同时轴向抵接部32与壳体10发生抵接，可以对壳体10起到一定的支撑作用，进而可以增加壳体10的强度，提高圆柱电池100的安全性能。

根据本实用新型的一些实施例，如图3所示，支撑垫30的数量为两个，两个支撑垫30分别设在电极组件20的轴向上的两端，使电极组件20的上下两端可以分别通过支撑垫30与壳体10抵接固定，进而可以增加电极组件20在壳体10内部的安装稳定性，提高圆柱电池100的安全性能。

根据本实用新型的一些实施例，如图3所示，支撑垫30为绝缘的弹性材料件。其中，弹性材料件具有可挤压性和可伸缩性，利用绝缘的弹性材料作为支撑垫30，可以保证圆柱电池100的绝缘性和电极组件20的膨胀空间，同时还可以起到减震效果，进而可以提高圆柱电池100的安全性能。

根据本实用新型的一些实施例，如图3所示，电极组件20包括正极片和负极片，在壳体10的轴向方向上，负极片的一端与容纳腔的底壁接触并焊接连接。例如，负极片可以与容纳腔的底壁通过穿透焊进行连接，穿透焊为电池行业中比较成熟的焊接工艺。负极片与容纳腔的底壁直接焊接连接，取消了负极连接片的使用，可以减少生产组装的步骤及生产材料的使用，进而可以降低圆柱电池100的生产成本。

根据本实用新型的一些实施例，如图3所示，壳体10包括：主壳11和负极盖板12，主壳11为一端敞开的圆筒形状，负极盖板12封盖在主壳11的敞开侧，负极盖板12上形成有凸筋，凸筋为环形。其中，主壳11的一端为敞开侧，可以方便安装电极组件20、支撑垫30及其他部件。负极盖板12用于封盖主壳11，使壳体10内形成密封的空间，可以保护壳体10内部的电极组件20和其他部件；同时负极盖板12上形成有的环形凸筋，是由负极盖板12的一部分从负极盖板12的一侧表面朝向另一侧表面凸起而形成的，环形凸筋可以增加负极盖板12的支撑强度，进而可以增加电池壳体10的强度。

根据本实用新型的一些实施例，如图3所示，壳体10在轴向上的一端形成有贯通壳体10的通孔，圆柱电池100还包括：正极柱40、第一绝缘件50和第二绝缘件60，正极柱40的一端与电极组件20的正极片相连，正极柱40的另一端穿过通孔伸出容纳腔；第一绝缘件50设于壳体10的外侧且位于壳体10的端面与正极柱40之间；第二绝缘件60设于容纳腔内且位于容纳腔的顶壁与电极组件20之间。其中，第一绝缘件50可以用于壳体10与正极柱40之间的密封绝缘；第二绝缘件60可以用于壳体10与电极组件20之间的绝缘和密封；进而通过设置第一绝缘件50和第二绝缘件60，可以保证壳体10与正极柱40和电极组件20的绝缘密封，提高圆柱电池100的密封绝缘性，增加圆柱电池100的安全性。

根据本实用新型的一些实施例，如图3所示，圆柱电池100还包括正极连接片70，正极连接片70设于容纳腔内且位于极片组件的朝向通孔的一端，正极片通过正极连接片70与正极柱40电连接，可以将电极组件20内部的电极引到外部，连通电极组件20的内外界，实现圆柱电池100的电连通。

根据本实用新型的一些实施例，如图3所示，第二绝缘件60为一体件且包括绝缘部61和密封部62，绝缘部61和密封部62均沿正极柱40的周向延伸为环形，绝缘部61抵接在电极组件20与容纳腔的顶壁之间，密封部62抵接在通孔的周壁与正极柱40的外周面之间。其中，密封部62用于密封通孔与正极柱40之间的缝隙，防止杂质进入壳体10内部对电极组件20造成损伤；绝缘部61主要用于电极组件20与壳体10的绝缘，同时还可以用作壳体10与正极柱40的二次密封，增加密封效果，提高圆柱电池100的安全性。另外，将绝缘部61和密封部62设计为一体可以简化组装工艺，减低生产成本。

根据本实用新型的一些实施例，如图3所示，密封部62的外周面设有凹陷的嵌槽，通孔周沿嵌入嵌槽内，可以增加密封部62与壳体10的接触面积，进而可以增加第二绝缘件60的安装稳定性，使其不会发生偏移，从而可以提高第二绝缘件60的密封性，增加圆柱电池100的安全性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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。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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种圆柱电池，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内具有容纳腔；

电极组件，所述电极组件设于所述容纳腔内，所述电极组件与所述容纳腔的内周壁之间具有间隙；

支撑垫，所述支撑垫沿所述壳体的周向延伸为环形，所述支撑垫设于所述容纳腔内，所述支撑垫的至少部分伸入所述间隙并抵接在所述容纳腔的内周壁与所述电极组件的外周面之间。

2.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述支撑垫包括径向抵接部，所述径向抵接部沿所述壳体的周向延伸为环形且伸入所述间隙内。

3.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述支撑垫还包括轴向抵接部，所述轴向抵接部连接在所述径向抵接部的背离所述间隙的一侧，所述轴向抵接部沿所述壳体的周向延伸为环形，所述轴向抵接部抵接在所述电极组件的端面与所述壳体之间。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述支撑垫的数量为两个，两个所述支撑垫分别设在所述电极组件的轴向上的两端。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述支撑垫为绝缘的弹性材料件。

6.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述电极组件包括正极片和负极片，在所述壳体的轴向方向上，所述负极片的一端与所述容纳腔的底壁接触并焊接连接。

7.根据权利要求6所述的圆柱电池，其特征在于，所述壳体包括：主壳和负极盖板，所述主壳为一端敞开的圆筒形状，所述负极盖板封盖在所述主壳的敞开侧，所述负极盖板上形成有凸筋，所述凸筋为环形。

8.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述壳体在轴向上的一端形成有贯通所述壳体的通孔，所述圆柱电池还包括：

正极柱，所述正极柱的一端与所述电极组件的正极片相连，所述正极柱的另一端穿过所述通孔伸出所述容纳腔；

第一绝缘件，所述第一绝缘件设于所述壳体的外侧且位于所述壳体的端面与所述正极柱之间；

第二绝缘件，所述第二绝缘件设于所述容纳腔内且位于所述容纳腔的顶壁与所述电极组件之间。

9.根据权利要求8所述的圆柱电池，其特征在于，所述第二绝缘件为一体件且包括绝缘部和密封部，所述绝缘部和所述密封部均沿所述正极柱的周向延伸为环形，所述绝缘部抵接在所述电极组件与所述容纳腔的顶壁之间，所述密封部抵接在所述通孔的周壁与所述正极柱的外周面之间。

10.根据权利要求9所述的圆柱电池，其特征在于，所述密封部的外周面设有凹陷的嵌槽，所述通孔周沿嵌入所述嵌槽内。