圆柱形电池单元、电池和用于形成圆柱形电池单元的方法与流程

本发明的实施例涉及电池领域，更具体地，涉及一种圆柱形电池单元、电池和用于形成圆柱电芯的方法。

背景技术：

1、电池(例如，汽车电池)通常包括多个电池单元。作为一种电池单元，圆柱形电池单元在近来被使用。例如，圆柱形电池单元的形状因子可以从2170(直径为21毫米，高度为70毫米)到50120(直径为50毫米，高度为120毫米)，并且圆柱形电池单元可以至少包括单元外壳和果冻卷结构。

2、一般来说，圆柱形电池单元需要在电池设计中具有特殊的电流路径，以确保足够的载流量。因此，需要复杂的电流路径设计以及对具有足够载流量的接头的特别关注。单元结构的复杂性通常导致复杂且昂贵的制造过程，在大规模生产和高废品率期间，该制造过程也容易出现质量问题。

3、本节介绍了可以有助于更好地理解本发明的方面。因此，本节的陈述应从这个角度来阅读，而不应被理解为认可现有技术中存在的内容或现有技术中不存在的内容。

技术实现思路

1、为了解决上述问题中的至少一部分，本发明提供了方法和设备。本发明的实施例的特征和优点也将在结合附图阅读时从以下具体实施例的描述中理解，附图通过示例的方式示出了本发明各实施例的原理。

2、通常，本发明的实施例提供了一种圆柱形电池单元、电池和用于形成圆柱形电池单元的方法。期望用更少的部件和/或步骤简化制造过程，并因此降低成本。

3、在第一方面，提供了一种圆柱形电池单元。该圆柱形电池单元至少包括单元外壳和设置在单元外壳内的果冻卷结构，其中，在单元外壳的底侧，铜板与单元外壳锻造在一起，以形成双金属板，并且铜板与果冻卷结构焊接；在单元外壳的上侧，盖组件配置在果冻卷结构上，并且盖组件的铝端子与果冻卷结构焊接。

4、在一些实施例中，在单元外壳的底侧形成开口，双金属板被形成为密封开口，并且在单元外壳外部通过使用激光将铜板与果冻卷结构焊接。

5、在一些实施例中，果冻卷结构的一个或多个扁平极耳在果冻卷结构的底侧与铜集流体预焊接，并且在果冻卷结构插入到单元外壳中之后，通过使用激光将铜板与铜集流体焊接。

6、在一些实施例中，在将果冻卷结构插入到单元外壳中之后，通过使用激光将果冻卷结构的一个或多个扁平极耳与铜板焊接。

7、在一些实施例中，果冻卷结构的一个或多个扁平极耳在果冻卷结构的上侧与铝集流体预焊接，并且在果冻卷结构插入到单元外壳中之后，通过使用激光将铝端子与铝集流体焊接。

8、在一些实施例中，铝集流体是预成形的，在铝集流体上形成注入孔，在铝端子与铝集流体焊接之后，注入孔穿过铝集流体和铝端子。

9、在一些实施例中，盖组件通过使用塑料注射模具形成，并且盖组件还包括盖板和绝缘元件，其中，盖板设置在单元外壳的上侧，并且盖板由单元外壳的弯曲颈部支撑，盖板具有孔，铝端子设置在孔中。

10、在一些实施例中，圆柱形电池单元还包括：密封环，密封环设置在盖板上。

11、在一些实施例中，圆柱形电池单元还包括：密封销，密封销用于密封注入孔。

12、在第二方面，提供了一种用于形成圆柱形电池单元的方法。该方法包括：将铜板与单元外壳锻造在一起，以在单元外壳的底侧上形成双金属板；在单元外壳的底侧，将铜板和设置在单元外壳内部的果冻卷结构焊接；以及在单元外壳的上侧，将盖组件的铝端子和果冻卷结构焊接。

13、在一些实施例中，在单元外壳的底侧上形成开口，双金属板被形成为密封开口，并且在单元外壳外部通过使用激光将铜板与果冻卷结构焊接。

14、在一些实施例中，果冻卷结构的一个或多个扁平极耳在果冻卷结构的底侧与铜集流体预焊接，并且在果冻卷结构插入到单元外壳之后，通过使用激光将铜板与铜集流体焊接。

15、在一些实施例中，在将果冻卷结构插入到单元外壳中之后，通过使用激光将果冻卷结构的一个或多个扁平极耳与铜板焊接。

16、在一些实施例中，果冻卷结构的一个或多个扁平极耳在果冻卷结构的上侧与铝集流体预焊接，并且在果冻卷结构插入到单元外壳中之后，通过使用激光将铝端子与铝集流体焊接。

17、在一些实施例中，铝集流体是预成形的，并且在铝集流体上形成注入孔，在铝端子与铝集流体焊接之后，注入孔穿过铝集流体和铝端子。

18、在一些实施例中，该还包括：弯曲单元外壳的上侧，以形成弯曲颈部。

19、在一些实施例中，该方法还包括：通过使用塑料注射模具形成盖组件，其中，盖组件还包括盖板和绝缘元件；以及将盖板设置在单元外壳的上侧，其中，盖板由单元外壳的弯曲颈部支撑，盖板具有孔，铝端子设置在孔中。

20、在一些实施例中，该方法还包括：在盖板上插入密封环，以密封单元外壳。

21、在一些实施例中，该方法还包括：焊接密封销，以密封注入孔。

22、在第三方面，提供了一种电池，该电池包括根据实施例的第一方面的多个圆柱形电池单元。

23、根据本发明的各种实施例，在单元外壳的底侧，铜板与单元外壳锻造在一起，以形成双金属板，并且铜板与果冻卷结构焊接；在单元外壳的上侧，盖组件配置在果冻卷结构上，并且盖组件的铝端子与果冻卷结构焊接。

24、因此，可以简化制造过程，从而降低成本；此外，在单元外壳外部通过使用激光能够实现单元外壳与果冻卷结构的接合/焊接，同时不会导致单元外壳腐蚀的风险。

技术特征：

1.一种圆柱形电池单元，至少包括单元外壳和设置在所述单元外壳内的果冻卷结构，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，其特征在于，在所述单元外壳的底侧形成开口，所述双金属板被形成为密封所述开口，并且在所述单元外壳外部通过使用激光将所述铜板与所述果冻卷结构焊接。

3.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，其特征在于，所述果冻卷结构的一个或多个扁平极耳在所述果冻卷结构的底侧与铜集流体预焊接，并且在所述果冻卷结构插入到所述单元外壳中之后，通过使用激光将所述铜板与所述铜集流体焊接。

4.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，其特征在于，在将所述果冻卷结构插入到所述单元外壳中之后，通过使用激光将所述果冻卷结构的一个或多个扁平极耳与所述铜板焊接。

5.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，其特征在于，所述果冻卷结构的一个或多个扁平极耳在所述果冻卷结构的上侧与铝集流体预焊接，并且在所述果冻卷结构插入到所述单元外壳中之后，通过使用激光将所述铝端子与所述铝集流体焊接。

6.根据权利要求5所述的圆柱形电池单元，其特征在于，所述铝集流体是预成形的，在所述铝集流体上形成注入孔，在所述铝端子与所述铝集流体焊接之后，所述注入孔穿过所述铝集流体和所述铝端子。

7.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，其特征在于，所述盖组件通过使用塑料注射模具形成，并且所述盖组件还包括盖板和绝缘元件，

8.根据权利要求7所述的圆柱形电池单元，其特征在于，所述圆柱形电池单元还包括：

9.根据权利要求6所述的圆柱形电池单元，其特征在于，所述圆柱形电池单元还包括：

10.一种用于形成圆柱形电池单元的方法，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述单元外壳的底侧上形成开口，所述双金属板被形成为密封所述开口，并且在所述单元外壳外部通过使用激光将所述铜板与所述果冻卷结构焊接。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述果冻卷结构的一个或多个扁平极耳在所述果冻卷结构的底侧与铜集流体预焊接，并且在所述果冻卷结构插入到所述单元外壳之后，通过使用激光将所述铜板与所述铜集流体焊接。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在将所述果冻卷结构插入到所述单元外壳中之后，通过使用激光将所述果冻卷结构的一个或多个扁平极耳与所述铜板焊接。

14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述果冻卷结构的一个或多个扁平极耳在所述果冻卷结构的上侧与铝集流体预焊接，并且在所述果冻卷结构插入到所述单元外壳中之后，通过使用激光将所述铝端子与所述铝集流体焊接。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述铝集流体是预成形的，并且在所述铝集流体上形成注入孔，在所述铝端子与所述铝集流体焊接之后，所述注入孔穿过所述铝集流体和所述铝端子。

16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

20.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的多个圆柱形电池单元。

技术总结
本发明提供了一种圆柱形电池单元、电池和用于形成圆柱形电池单元的方法。在圆柱形电池单元中，在单元外壳的底侧，铜板与单元外壳锻造在一起，以形成双金属板，并且铜板与果冻卷结构焊接；在单元外壳的上侧，盖组件配置在果冻卷结构上，并且盖组件的铝端子与果冻卷结构焊接。因此，可以简化制造过程，从而降低成本；此外，通过在单元外壳外部的通过使用激光能够实现单元外壳与果冻卷结构的接合/焊接，同时不会导致单元外壳腐蚀的风险。

技术研发人员：阿扎德·达尔班迪,托比亚斯·施米格,程骞,李晨
受保护的技术使用者：合肥国轩高科动力能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8