圆柱电池的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种圆柱电池。


背景技术：

2.相关技术中，电池的电芯外表面可以通过绝缘膜进行绝缘保护，由于绝缘膜的连接方式限制，绝缘膜的稳定性相对较差，容易脱离电芯外表面。


技术实现要素：

3.本发明提供一种圆柱电池，以改善电池的使用性能。
4.本发明提供了一种圆柱电池，包括：
5.电池壳体；
6.电芯，电芯设置于电池壳体内，电芯包括电芯主体和极耳部，极耳部由电芯主体的至少一侧延伸而出；
7.第一绝缘膜，第一绝缘膜设置于电芯主体的外表面，并与电芯固定连接；
8.第二绝缘膜，第二绝缘膜设置于电芯主体的外表面，第二绝缘膜覆盖第一绝缘膜的至少部分，并与第一绝缘膜固定连接，且第二绝缘膜的一端不低于电芯主体设置有极耳部的端面，第二绝缘膜的另一端与第一绝缘膜相重叠，以使得第二绝缘膜的部分与第一绝缘膜相重叠。
9.本发明实施例的圆柱电池包括电池壳体、电芯、第一绝缘膜以及第二绝缘膜，电芯设置于电池壳体内，电芯主体的至少一侧延伸出极耳部，通过将第一绝缘膜和第二绝缘膜设置于电芯主体的外表面实现对电芯主体的绝缘保护，而通过将第二绝缘膜的部分覆盖第一绝缘膜，且第二绝缘膜的一端不低于电芯主体设置有极耳部的端面，第二绝缘膜的另一端与第一绝缘膜相重叠，在保证第二绝缘膜实现绝缘保护的基础上，也可以使得第二绝缘膜压紧第一绝缘膜，提高第一绝缘膜对电芯主体的绝缘性能，且对电芯主体的约束能力提升，避免第一绝缘膜松开导致绝缘失效且内部无预紧力影响圆柱电池整体能量密度，以此改善圆柱电池的使用性能。
附图说明
10.为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。其中：
11.图1是根据一示例性实施方式示出的一种圆柱电池的结构示意图；
12.图2是根据一示例性实施方式示出的一种圆柱电池的一个分解结构示意图；
13.图3是根据一示例性实施方式示出的一种圆柱电池的另一个分解结构示意图；
14.图4是根据一示例性实施方式示出的一种圆柱电池的部分结构示意图。
15.附图标记说明如下：
16.10、电池壳体；11、第一壳体件；12、第二壳体件；20、电芯；21、电芯主体；22、极耳部；30、第一绝缘膜；40、第二绝缘膜；50、极柱组件。
具体实施方式
17.下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。
18.在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
19.除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
20.进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
21.本发明的一个实施例提供了一种圆柱电池，请参考图1至图4，圆柱电池包括：电池壳体10；电芯20，电芯20设置于电池壳体10内，电芯20包括电芯主体21和极耳部22，极耳部22由电芯主体21的至少一侧延伸而出；第一绝缘膜30，第一绝缘膜30设置于电芯主体21的外表面，并与电芯20固定连接；第二绝缘膜40，第二绝缘膜40设置于电芯主体21的外表面，第二绝缘膜40覆盖第一绝缘膜30的至少部分，并与第一绝缘膜30固定连接，且第二绝缘膜40的一端不低于电芯主体21设置有极耳部22的端面，第二绝缘膜40的另一端与第一绝缘膜30相重叠，以使得第二绝缘膜40的部分与第一绝缘膜30相重叠。
22.本发明一个实施例的圆柱电池包括电池壳体10、电芯20、第一绝缘膜30以及第二绝缘膜40，电芯20设置于电池壳体10内，电芯主体21的至少一侧延伸出极耳部22，通过将第一绝缘膜30和第二绝缘膜40设置于电芯主体21的外表面实现对电芯主体21的绝缘保护，而通过将第二绝缘膜40的部分覆盖第一绝缘膜30，且第二绝缘膜40的一端不低于电芯主体21设置有极耳部22的端面，第二绝缘膜40的另一端与第一绝缘膜30相重叠，在保证第二绝缘膜40实现绝缘保护的基础上，也可以使得第二绝缘膜40压紧第一绝缘膜30，提高第一绝缘膜30对电芯主体21的绝缘性能，且对电芯主体21的约束能力提升，避免第一绝缘膜30松开导致绝缘失效且内部无预紧力影响圆柱电池整体能量密度，以此改善圆柱电池的使用性能。
23.需要说明的是，第一绝缘膜30可以覆盖电芯主体21的周向外表面的全部，以实现对电芯主体21的可靠绝缘保护，且可以向电芯主体21提供预紧力，而进一步地，将第二绝缘膜40缠绕在电芯主体21的周向外表面，即第二绝缘膜40缠绕在第一绝缘膜30上，从而在向电芯主体21提供绝缘保护和约束能力的基础上，也可以避免第二绝缘膜40脱离电芯主体21，以此保证电芯主体21具有足够的绝缘性能，避免电芯主体21和电池壳体10之间出现绝缘失效风险。在某些实施例中，不排除第一绝缘膜30可以覆盖电芯主体21的周向外表面的一部分。
24.第一绝缘膜30可以与电芯20固定连接，此时，第一绝缘膜30可以与电芯主体21直接固定连接，例如，第一绝缘膜30可以与电芯主体21粘结连接，或者，第一绝缘膜30可以通过第二绝缘膜40与电芯主体21，例如，第二绝缘膜40与电芯主体21之间可以不设置有胶层，而第二绝缘膜40可以粘结于第一绝缘膜30上，并且第二绝缘膜40可以直接粘结于电芯主体21上。
25.第二绝缘膜40与第一绝缘膜30固定连接，第二绝缘膜40与第一绝缘膜30可以直接固定连接，例如，第二绝缘膜40与第一绝缘膜30粘结连接，或者，第一绝缘膜30可以与电芯主体21粘结连接，而第二绝缘膜40可以与第一绝缘膜30之间不设置有胶层，而第二绝缘膜40可以粘结于电芯主体21上。
26.电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一极片、分隔物以及第二极片。当第一极片为正极片时，第二极片为负极片。其中，第一极片和第二极片的极性可以互换。第一极片和第二极片涂布活性物质。
27.电池可以为卷绕式电池，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。第一绝缘膜30包覆卷绕式电芯，而第二绝缘膜40包覆第一绝缘膜30，实现了对第一绝缘膜30的保护。
28.在一个实施例中，第一绝缘膜30与电芯20粘接连接，不仅连接方式较为简单，不容易使得圆柱电池积累较大的直径，并且也可以保证第一绝缘膜30与电芯20的连接稳定性，从而来保证第一绝缘膜30可靠保护电芯20。
29.在一个实施例中，第二绝缘膜40与第一绝缘膜30粘接连接，从而来简化第二绝缘膜40与第一绝缘膜30的连接方式，并且可以保证第二绝缘膜40与第一绝缘膜30的可靠连接，以此保证对电芯主体21的约束能力得以提升。
30.在一个实施例中，第一绝缘膜30与电芯20粘接连接，第二绝缘膜40与第一绝缘膜30粘接连接，从而保证第一绝缘膜30和第二绝缘膜40实现对电芯主体21的可靠绝缘保护。
31.在一个实施例中，第二绝缘膜40的一端超出电芯主体21设置有极耳部22的端面设置，以此使得第二绝缘膜40的一部分位于极耳部22的周向外表面的外侧，以此实现了对极耳部22的周向保护，一定程度上可以使得第二绝缘膜40对极耳部22形成绝缘保护。
32.在一个实施例中，第二绝缘膜40的一端不低于极耳部22远离电芯主体21的端面设置，即第二绝缘膜40可以实现对极耳部22全部周向外表面的保护，以此保证极耳部22和电池壳体10之间能够可靠绝缘，从而来保证电池的安全使用性能。
33.第二绝缘膜40的一端超出电芯主体21设置有极耳部22的端面的长度不小于极耳部22的长度，因此，可以使得第二绝缘膜40在实现对第一绝缘膜30有效保护的基础上，可以
使得第二绝缘膜40也能够实现对极耳部22的保护，从而来提高电芯20和电池壳体10之间的绝缘性能。
34.在一个实施例中，第二绝缘膜40的一端超出极耳部22的端面设置，以与电池壳体10相接触，从而可以使得第二绝缘膜40最大程度地实现绝缘保护功能，提高电池内部安全性能。
35.在一个实施例中，第二绝缘膜40的一端与电池壳体10粘结，以此提高第二绝缘膜40的连接稳定性，避免第二绝缘膜40出现脱落等问题，以此进一步提升第二绝缘膜40与第一绝缘膜30对电芯20的绝缘保护。
36.在一个实施例中，第二绝缘膜40与第一绝缘膜30相重叠的面积占据电芯主体21周向外表面面积的10％-40％，在保证第二绝缘膜40能够对第一绝缘膜30起到固定保护作用的基础上，也可以避免第二绝缘膜40与第一绝缘膜30重叠区域过大的问题，一定程度上可以避免厚度过大而影响电池整体空间利用率。
37.第二绝缘膜40与第一绝缘膜30相重叠的面积过小时，会导致第二绝缘膜40与第一绝缘膜30约束力不够存在第一绝缘膜30脱落和绝缘失效的风险，而第二绝缘膜40与第一绝缘膜30相重叠的面积过大时，会使得电池壳体10内部整体厚度增大而影响电池整体空间利用率。
38.第二绝缘膜40与第一绝缘膜30相重叠的面积可以占据电芯主体21周向外表面面积的10％、11％、12％、15％、18％、20％、21％、25％、26％、28％、30％、31％、32％、35％、38％、39％或者40％等等。
39.在一个实施例中，第二绝缘膜40与第一绝缘膜30相重叠的宽度为5mm-30mm，以此使得第二绝缘膜40能够为第一绝缘膜30提供足够的约束力，避免第一绝缘膜30出现松动或者脱离风险，并且也可以避免第二绝缘膜40面积过大而增加电池壳体10内部过大空间的问题。第二绝缘膜40与第一绝缘膜30相重叠的宽度可以认为是沿着极耳部22由电芯主体21延伸而出的方向，第二绝缘膜40与第一绝缘膜30相重叠的尺寸。
40.第二绝缘膜40与第一绝缘膜30相重叠的宽度可以为5mm、6mm、8mm、10mm、15mm、18mm、19mm、20mm、22mm、25mm、26mm、28mm、29mm或者30mm等等。
41.在一个实施例中，第一绝缘膜30的厚度为0.02mm-0.05mm，在保证第一绝缘膜30能够实现可靠绝缘性能的基础上，也可以避免第一绝缘膜30厚度过大而占用过大空间的问题，并且可以降低第一绝缘膜30的重量。
42.第一绝缘膜30的厚度可以为0.02mm、0.025、0.03、0.035、0.04、0.045、0.046、0.048、0.049或者0.05mm等等。
43.在一个实施例中，第二绝缘膜40的厚度可以为0.02mm-0.05mm，在保证第二绝缘膜40可靠保护第一绝缘膜30，且能够实现可靠绝缘性能的基础上，也可以避免第二绝缘膜40厚度过大而占用过大空间的问题，并且可以降低第二绝缘膜40的重量。
44.第二绝缘膜40的厚度可以为0.02mm、0.025、0.03、0.035、0.04、0.045、0.046、0.048、0.049或者0.05mm等等。
45.在一个实施例中，第一绝缘膜30的厚度可以大于第二绝缘膜40的厚度，从而来提高第一绝缘膜30对电芯主体21的绝缘性能，且对电芯主体21的约束能力提升，而第二绝缘膜40又不会使得圆柱电池的直径增加过多，从而来保证圆柱电池具有较高的体积能量密
度。
46.在某些实施例中，不排除第一绝缘膜30的厚度可以等于第二绝缘膜40的厚度。
47.在一个实施例中，第一绝缘膜30的粘接强度大于第二绝缘膜40的粘接强度，从而可以使得第一绝缘膜30能够可靠粘结于电芯主体21，并且也可以方便第二绝缘膜40粘结于第一绝缘膜30上，以此保证第二绝缘膜40能够保护第一绝缘膜30。
48.第一绝缘膜30可以有效包覆电芯主体21，从而向电芯主体21提供足够的约束力，并且可以避免第一绝缘膜30脱离电芯主体21，而第二绝缘膜40的主要目的在于对第一绝缘膜30进行保护，因此，第二绝缘膜40的粘接强度可以相对较小，从而方便第二绝缘膜40可靠粘结于电芯主体21上。
49.第一绝缘膜30的粘接强度大于第二绝缘膜40的粘接强度，即第一绝缘膜30的剥离力大于第二绝缘膜40的剥离力。第二绝缘膜40可以由第一绝缘膜30上拆下，以此方便第二绝缘膜40的更换。
50.在某些实施例中，不排除第一绝缘膜30的粘接强度等于第二绝缘膜40的粘接强度。
51.在一个实施例中，第二绝缘膜40形成有交叠区域，从而可以使得第二绝缘膜40能够形成周向封闭的空间，以此提高第二绝缘膜40对第一绝缘膜30的防护能力，避免第一绝缘膜30出现脱离等风险。
52.第二绝缘膜40形成有交叠区域，即第二绝缘膜40可以具有第一端和第二端，第一端可以被第二绝缘膜40覆盖，从而使得第二绝缘膜40形成有交叠区域，不仅可以实现对第一绝缘膜30的高效保护，并且可以提高第二绝缘膜40的绝缘保护能力。
53.在一个实施例中，交叠区域的宽度为0.2mm-5mm，在保证第二绝缘膜40能够具有可靠连接强度和约束力的基础上，也可以避免第二绝缘膜40增加过多厚度，从而降低了电池的整体重量。
54.交叠区域的宽度可以为0.2mm、0.3mm、0.5mm、1mm、1.2mm、1.3mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.2mm、4.3mm、4.5mm、4.8mm、4.9mm或者5mm等等。
55.在一个实施例中，第一绝缘膜30为第一胶带，第二绝缘膜40为第二胶带，从而可以使得第一绝缘膜30可靠粘结于电芯主体21上，并且可以使得第二绝缘膜40可靠粘结于第一绝缘膜30上，以此提高第一绝缘膜30和第二绝缘膜40的绝缘防护能力，从而保证电池的安全使用性能。
56.第一绝缘膜30的胶层粘结于电芯主体21上，第二绝缘膜40的胶层粘结于第一绝缘膜30上。
57.在一个实施例中，极耳部22包括正极极耳和负极极耳，正极极耳和负极极耳由电芯主体21的同一侧延伸而出。正极极耳和负极极耳由电芯主体21的同一侧延伸而出可以提高电池内部整体空间利用率，并且可以使得正极极耳和负极极耳分别连接位于电池壳体10同一侧的正极极柱和负极极柱，或者，正极极耳和负极极耳分别连接电池壳体10和极柱，而电池壳体10作为电池的一个电极引出端，可以方便后续电池成组时的连接，并且电池壳体10面积相对较大，可以保证电池成组时具有可靠的过流面积，以此保证电池整体充放电速率。
58.在某些实施例中，不排除正极极耳和负极极耳可以由电芯主体21的相对两侧延伸
而出。
59.需要说明的是，正极极耳和负极极耳可以均为多个，正极极耳和负极极耳可以交错设置，以此保证正极极耳和负极极耳之间的绝缘性能。或者，正极极耳和负极极耳可以为一个。
60.在一个实施例中，如图1至图3所示，电池壳体10包括：第一壳体件11；第二壳体件12，第二壳体件12与第一壳体件11相连接，以此实现对电芯20的有效防护。
61.在一个实施例中，第一壳体件11为盖板，极耳部22朝向盖板延伸，第二壳体件12可以形成有容纳空间，第二绝缘膜40可以连接于第一壳体件11上，盖板的设置也可以方便电池的组装。在某些实施例中，第一壳体件11和第二壳体件12可以均形成有容纳空间。
62.第一壳体件11上可以设置有极柱组件50，极柱组件50和电池壳体10可以分别与两个不同极性的极耳部22电连接。极柱组件50和电池壳体10可以分别与两个不同极性的极耳部22直接相连接，或者，极柱组件50和电池壳体10可以分别通过两个集流盘与两个不同极性的极耳部22相连接。
63.第一壳体件11包括钢，第二壳体件12包括钢。或者，第一壳体件11包括铝，第二壳体件12包括铝。第一壳体件11可以包括复合金属材料，例如，第一壳体件11可以包括铜铝复合材料，第二壳体件12可以包括复合金属材料，例如，第二壳体件12可以包括铜铝复合材料。
64.第一壳体件11和第二壳体件12可以焊接，或者，第一壳体件11和第二壳体件12可以铆接。
65.本发明的一个实施例还提供了一种电池组，包括上述的圆柱电池。
66.本发明一个实施例的电池组包括圆柱电池，圆柱电池包括电池壳体10、电芯20、第一绝缘膜30以及第二绝缘膜40，电芯20设置于电池壳体10内，电芯主体21的至少一侧延伸出极耳部22，通过将第一绝缘膜30和第二绝缘膜40设置于电芯主体21的外表面实现对电芯主体21的绝缘保护，而通过将第二绝缘膜40的部分覆盖第一绝缘膜30，且第二绝缘膜40的一端不低于电芯主体21设置有极耳部22的端面，第二绝缘膜40的另一端与第一绝缘膜30相重叠，在保证第二绝缘膜40实现绝缘保护的基础上，也可以使得第二绝缘膜40压紧第一绝缘膜30，提高第一绝缘膜30对电芯主体21的绝缘性能，且对电芯主体21的约束能力提升，避免第一绝缘膜30松开导致绝缘失效且内部无预紧力影响圆柱电池整体能量密度，以此改善电池组的使用性能。
67.在一个实施例中，电池组为电池模组或电池包。
68.电池模组包括多个圆柱电池，电池模组还可以包括托架，圆柱电池可以固定于托架上。
69.电池包包括多个圆柱电池和箱体，箱体用于固定多个圆柱电池。
70.需要说明的是，电池包包括圆柱电池，圆柱电池可以为多个，多个圆柱电池设置于箱体内。其中，多个圆柱电池可以形成电池模组后安装于箱体内。或者，多个圆柱电池可以直接设置在箱体内，即无需对多个电池进行成组，利用箱体对多个电池进行固定。
71.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知
常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
72.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。