一种圆柱电池的电极连接结构及圆柱电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种圆柱电池的电极连接结构及圆柱电池。


背景技术：

2.目前，圆柱电池中，圆柱电芯的极耳通过汇流盘与电池壳体电连接，从而构成圆柱电池的负极。现有技术中在负极连接时主要包括以下两种方式：(一)电池壳体包括圆柱筒体和底板，将圆柱电芯的极耳与汇流盘连接后，先将汇流盘与底板焊接连接，再将底板和圆柱筒体进行焊接，这种方式中，在底板与圆柱筒体的连接位置处容易发生破损，进而导致圆柱电池出现漏液的问题。(二)电池壳体的筒体与底板一体成型，将圆柱电芯的极耳与汇流盘连接后装入到电池壳体内，在焊接时，将焊针从圆柱电芯的顶部穿过圆柱电芯并到达汇流盘处，再将汇流盘与圆柱壳体焊接在一起，这种方式中，为实现焊针穿设圆柱电芯，需要在圆柱电芯上加工中心孔，操作复杂，且会对圆柱电芯的长度尺寸产生限制。
3.因此，亟待需要一种圆柱电池的连接结构及圆柱电池来解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的在于提出一种圆柱电池的电极连接结构，装配操作方便，且后续使用过程不易发生破损漏液。
5.本实用新型的另一个目的在于提出一种圆柱电池，通过设置上述的圆柱电池的电极连接结构，装配方便、安全性好。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种圆柱电池的电极连接结构，包括：
8.圆柱电芯；
9.壳体，包括筒体部和位于所述筒体部一端的底板部，所述筒体部与所述底板部一体成型；
10.汇流盘，与圆柱电芯的极耳连接，所述汇流盘包括环形部，所述环形部环设于所述圆柱电芯的圆周面；
11.所述汇流盘和所述圆柱电芯设置在所述壳体内，且所述环形部与所述筒体部的内壁抵接。
12.作为一个可选地方案，所述环形部与所述筒体部通过超声焊焊接连接；
13.作为一个可选地方案，所述环形部与所述筒体部过盈配合。
14.作为一个可选地方案，所述筒体部沿轴向包括间隙段和配合段，所述间隙段位于远离所述底板部的一端，所述间隙段的内圈直径大于所述配合段的内圈直径，且大于所述环形部的外圈直径。
15.作为一个可选地方案，所述筒体部还包括过渡段，所述过渡段设置在所述间隙段和所述配合段之间，所述过渡段的内圈直径自靠近所述间隙段的一端到靠近所述配合段的
一端逐渐减小。
16.作为一个可选地方案，所述配合段的外圈直径、所述过渡段的外圈直径及所述配合段的外圈直径相等。
17.作为一个可选地方案，所述汇流盘还包括端板部，所述端板部连接于所述环形部靠近所述底板部的一端，所述端板部和所述环形部围设形成容置槽，所述圆柱电芯的端部容纳于所述容置槽内。
18.作为一个可选地方案，所述端板部与所述底板部抵接。
19.作为一个可选地方案，所述端板部与所述底板部通过超声焊焊接连接。
20.作为一个可选地方案，所述汇流盘与所述圆柱电芯的极耳通过激光焊焊接连接。
21.一种圆柱电池，包括所述的圆柱电池的电极连接结构。
22.本实用新型有益效果为：
23.本实用新型的圆柱电池的电极连接结构，在进行装配时，先将汇流盘与圆柱电芯的极耳连接在一起，接着将汇流盘和圆柱电芯一起装入到壳体内，此时汇流盘的环形部与壳体的筒体部相抵接，由于环形部的结构特性，无论圆柱电芯和汇流盘一起沿径向或轴向任意方向有细小的位置错动，仍能够保证汇流盘的环形部与壳体之间可靠的机械连接，进而保证汇流盘与壳体之间的可靠的电连接，连接结构简单、安装操作方便，此外，由于壳体为一体成型，故在圆柱电池后续使用过程中不会发生焊接位置破损漏液的问题。
24.本实用新型的圆柱电池，通过设置上述的圆柱电池的电极连接结构，装配方便、安全性好。
附图说明
25.图1是本实用新型具体实施方式提供的圆柱电池的电极连接结构的剖视图；
26.图2是超声焊枪对图1中的a进行超声焊接的示意图；
27.图3是本实用新型具体实施方式提供的壳体的剖视图。
28.图中：
29.1-壳体；11-筒体部；111-间隙段；112-配合段；113-过渡段；12-底板部；
30.2-汇流盘；21-环形部；22-端板部；
31.3-圆柱电芯；
32.4-超声焊枪。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
34.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
37.本实施例提供了一种圆柱电池的电极连接结构及圆柱电池。圆柱电池包括圆柱电池的电极连接结构。本实施例以电极为负极为例进行说明。
38.优选地，如图1和图2所示，圆柱电池的电极连接结构包括壳体1、汇流盘2和圆柱电芯3，壳体1包括筒体部11和位于筒体部11一端的底板部12，筒体部11与底板部12一体成型，汇流盘2与圆柱电芯3的极耳连接，汇流盘2包括环形部21，环形部21环设于圆柱电芯3的圆周面，汇流盘2和圆柱电芯3设置在壳体1内，且环形部21与筒体部11的内壁抵接。
39.在装配本实施例的圆柱电池的电极连接结构时，先将汇流盘2与圆柱电芯3的极耳连接在一起，接着将汇流盘2和圆柱电芯3一起装入到壳体1内，此时汇流盘2的环形部21与壳体1的筒体部11相抵接，由于环形部21的结构特性，无论圆柱电芯3和汇流盘2一起沿径向或轴向等任意方向有细小的位置错动，仍能够保证汇流盘2的环形部21与壳体1之间可靠的机械连接，进而保证汇流盘2与壳体1之间的可靠的电连接，连接结构简单、安装操作方便，此外，由于壳体1为一体成型，故在圆柱电池后续使用过程中不会发生焊接位置破损漏液的问题。
40.优选地，在将汇流盘2和圆柱电芯3一起装入到壳体1内后，如图2所示，通过超声焊枪4采用超声焊的方式，从壳体1外部将壳体1和汇流盘2焊接在一起，从而能够避免圆柱电芯3(和汇流盘2)相对于壳体1发生位置的窜动。且焊接过程不必将焊针穿设圆柱电芯3进行焊接，操作方便；由于超声焊的方式只会使汇流盘2与壳体1的接触面处发生熔融焊接，因此壳体1不会因为焊接操作而发生漏液问题。此外，将汇流盘2和圆柱电芯3放入壳体1后观察不到汇流盘2沿壳体1周向的具体位置，而本技术汇流盘2的环形部21的设置使得进行超声焊时，不需要选择方位，沿周向的任意位置均可实现焊接，使圆柱电池的电极连接结构的装配过程更方便。本实施例的圆柱电池，通过设置上述的圆柱电池的电极连接结构，装配方便、安全性好。
41.具体而言，本实施例中，汇流盘2与圆柱电芯3的极耳通过激光焊焊接连接，从而实现汇流盘2与极耳的电连接和与整个圆柱电芯3的机械连接。具体极耳的形状和极耳与汇流盘2的连接位置等可以为现有技术中的任意一种，在此不做限定。
42.优选地，如图1所示，汇流盘2还包括端板部22，端板部22连接于环形部21靠近底板部12的一端，端板部22和环形部21围设形成容置槽，圆柱电芯3的端部容纳于容置槽内。整个汇流盘2形成截面为“凵”字型的结构，并包覆住圆柱电芯3的端部，不仅可以对圆柱电芯3在壳体1内的位置起到固定的作用，且还能对圆柱电芯3的整体结构起到加强的作用。进一
步地，本实施例中，汇流盘2的端板部22与壳体1的底板部12抵接，相抵接的端板部22和底板部12使整个壳体1的结构强度更好。
43.优选地，本实施例中，端板部22与底板部12也通过超声焊焊接连接，从而使得汇流盘2与壳体1之间的连接的可靠性，也能起到进一步加强壳体1结构强度的作用。
44.优选地，本实施例中，汇流盘2的环形部21与壳体1的筒体部11过盈配合，从而使得待进行超声焊接的环形部21与筒体部11之间充分接触，进而保证超声焊接的可靠性。
45.在装配过程中，需要将汇流盘2和圆柱电芯3一起从壳体1开口的一端放入，并一直放入到壳体1的底板部12的一端，整个放入的路径较长，若壳体1的整个筒体部11与汇流盘2的环形部21均为过盈配合的尺寸关系，则放入过程较为困难。
46.优选地，如图2和图3所示，筒体部11沿轴向包括间隙段111和配合段112，间隙段111位于远离底板部12的一端，间隙段111的内圈直径大于配合段112的内圈直径，且大于环形部21的外圈直径。由于间隙段111的内圈直径大于环形部21的外圈直径，则将汇流盘2和圆柱电芯3一起放入间隙段111的过程会非常顺畅，当汇流盘2到达配合段112处时，再通过施加较大的外力使汇流盘2的环形部21与壳体1的配合段112实现过盈配合即可，从而使汇流盘2和圆柱电芯3一起装入壳体1并保证环形部21与筒体部11为过盈配合的过程更便于实施。
47.进一步地，如图2和图3所示，筒体部11还包括过渡段113，过渡段113设置在间隙段111和配合段112之间，过渡段113的内圈直径自靠近间隙段111的一端到靠近配合段112的一端逐渐减小。通过设置过渡段113，可以对汇流盘2伸入到配合段112的过程进行导向和过渡，使汇流盘2的环形部21与配合段112实现过硬配合的安装过程更为顺畅，从而提高装配的便利性。
48.优选地，本实施例中，如图3所示，配合段112的外圈直径、过渡段113的外圈直径及配合段112的外圈直径相等，从而使最终形成的圆柱电池的外观更为光滑、美观。可选地，过渡段113和间隙段111的内圈直径大于配合段112的部分，可以通过铣削的方式实现。
49.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。