一种圆柱电池及圆柱电池模组的制作方法

1.本实用新型属于圆柱电池生产制造的技术领域，具体涉及一种圆柱电池及圆柱电池模组。


背景技术：

2.随着科学技术的发展，二次圆柱电池在移动电话、数码摄像机和手提电脑等便携式电子设备中得到了广泛使用，并且在电动汽车、电动自行车等电动交通工具及储能设施等大中型电动设备方面有着广泛的应用前景，成为解决能源危机和环境污染等全球性问题的重要技术手段。锂离子圆柱电池作为一种新型二次圆柱电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。
3.现有技术中，正极耳和负极耳分别设置于圆柱电芯的两端，并从圆柱电池的两端引出正极柱和负极柱，然后进行串并联组成圆柱电池模组。但这种结构的圆柱电池采用两端分别引出正、负极，不利于后期模组汇流排的设计和焊接，影响后续圆柱电池模组的组装。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种圆柱电池，以解决现有技术中圆柱电池采用两端分别引出正、负极，不利于后期模组汇流排的设计和焊接的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种圆柱电池，包括：
7.壳体，设置有第一主体部和开口部，所述开口部的直径大于第一主体部的直径；
8.盖板，盖设于所述开口部，并与所述开口部绝缘连接；
9.电芯，设置于所述第一主体部内，所述电芯的两端分别设置有第一极耳和第二极耳，所述第一极耳和所述第二极耳的极性相反，所述第一极耳与所述盖板连接；
10.导电部，贯穿所述电芯，所述导电部的一端与所述第二极耳连接，所述导电部的另一端穿出所述盖板，并与所述盖板绝缘连接。
11.优选地，所述盖板上设置有薄弱部，所述第一极耳与所述薄弱部连接。
12.优选地，所述薄弱部在所述盖板上的正投影的形状为弧形、圆形、椭圆形、矩形中的一种。
13.优选地，所述电芯沿其轴向设置有供所述导电部贯穿的通道。
14.优选地，所述盖板上设置有供所述导电部另一端穿出的第一通孔。
15.优选地，所述导电部包括第二主体部、第一端部和第二端部，所述第二主体部贯穿所述通道，所述第一端部设置于所述壳体的底部，并与所述第二主体部的一端、所述第二极耳连接，所述第二端部设置于所述第一通孔上，并与所述第一通孔绝缘连接，所述第二端部与所述第二主体部的另一端连接。
16.优选地，所述第二端部的横截面形状和所述第二主体部的横截面形状均为t字型或工字型。
17.优选地，所述第二端部与所述第一通孔之间设置有绝缘密封件。
18.优选地，所述绝缘密封件包括第一凸体和第二凸体，所述第一凸体和所述第二凸体相对设置于所述盖板的两侧，所述第一凸体部分和/或所述第二凸体部分容置于所述第一通孔内。
19.本实用新型的另一目的在于：提供一种圆柱电池模组，其特征在于：包括箱体和多个电池单体，多个所述电池单体沿所述箱体的厚度方向依次设置于所述箱体内，至少一个所述电池单体为说明书前文所述的一种圆柱电池。
20.本实用新型的有益效果在于，一种圆柱电池，通过导电部的设置，导电部开辟了一条新的电流路径，导电部贯穿电芯，其一端与第二极耳连接后，可将第二极耳的极性从盖板处引出，从而形成一端出正负极的圆柱电池，便于后期模组汇流排的设计和焊接，提高圆柱电池模组的组装效率。
附图说明
21.下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施方式的特征、优点和技术效果。
22.图1为本实用新型的结构示意图。
23.图2为本实用新型的另一结构示意图。
24.图3为图2中a处的放大结构示意图。
25.图4为本实用新型壳体的结构示意图。
26.其中，附图标记说明如下：
27.100、圆柱电池；
28.10、壳体；11、第一主体部；12、开口部；
29.20、盖板；21、第一通孔；22、薄弱部；
30.30、电芯；31、第一极耳；32、第二极耳；33、通道；
31.40、导电部；41、第二主体部；42、第一端部；43、第二端部；
32.50、绝缘密封件；51、第一凸体；52、第二凸体。
具体实施方式
33.如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
34.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在申请中，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，或一体地连接；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。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。
36.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
37.本技术中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本技术中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
38.在本技术中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
39.本技术一些实施例提供了一种圆柱电池模组，包括箱体和多个电池单体，多个电池单体沿箱体的厚度方向依次设置于箱体内。
40.在一些实施例中，电池单体可以是一个，也可以是多个。若电池单体为多个，多个电池单体之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体内；当然，也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成圆柱电池模块，多个圆柱电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。
41.圆柱电池模块中的多个电池单体之间可通过汇流部件实现电连接，以实现圆柱电池模块中的多个电池单体的并联或串联或混联。
42.请参阅图1～4，本技术一些实施例提供一种圆柱电池，该圆柱电池100为电池单体，适用于圆柱电池模组。
43.本技术一些实施例的圆柱电池100，包括壳体10、盖板20、电芯30和导电部40。壳体10，设置有第一主体部11和开口部12，开口部12的直径大于第一主体部11的直径；盖板20，盖设于开口部12，并与开口部12绝缘连接；电芯30，设置于第一主体部11内。
44.本技术实施例的电芯30的两端分别设置有第一极耳31和第二极耳32，第一极耳31和第二极耳32的极性相反，第一极耳31与盖板20连接。盖板20的极性与第一极耳31的极性相同。该连接可以是焊接，包括超声焊、激光焊或者电阻焊。
45.具体的，电芯30包括包括正极极片、负极极片和隔离件。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面；正极集流体包括正极涂覆区和连接于正极涂覆区的正极极耳，正极涂覆区涂覆有正极活性物质层，正极极耳未涂覆正极活性物质层。以锂离子圆柱电池100为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质层包括正极活性物质，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面；负极集流体包括负极涂覆区和连接于负极涂覆区的负极极耳，负极涂覆区涂覆有负极活性物质层，负极极耳未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质层包括负极活性物质，负极活性物质可以为碳或硅等。隔离件的材质可以为pp(polypropylene，聚丙烯)或pe(polyethylene，聚乙烯)等。
46.需要说明的是，当第一极耳31为正极极耳时，第二极耳32为负极极耳；当第二极耳
32为正极极耳时，第一极耳31为负极极耳。
47.本技术实施例的导电部40，贯穿电芯30，导电部40的一端与第二极耳32连接，导电部40的另一端穿出盖板20，并与盖板20绝缘连接。该连接可以是焊接，包括超声焊、激光焊或者电阻焊。通过将导电部40的一端与第二极耳32连接，导电部40的另一端穿出盖板20，从而将该端的电性引出到另一端，由此实现了圆柱电池100同端出正、负极。便于后期模组汇流排的设计和焊接，提高圆柱电池模组的组装效率。
48.在一些实施例中，壳体10的形状可以是圆柱形，当电芯30的形状对应为圆柱形时两者的形状可适配组装。而当电芯30的形状为多边形时，壳体10的形状仍可以为圆柱形，此时当电芯30充放电后会产气膨胀，而电芯30与壳体10之间仍存在预留空间，一方面能够容许电芯30发生膨胀，另一方面还能起到避免电芯30的外周免受到壳体10挤压的作用。
49.进一步的，壳体10的底部可设置绝缘层，防止导电部40的一端与壳体10底部接触，导致壳体10被腐蚀。
50.本技术实施例的盖板20和壳体10可通过墩封的方式相连，这样，盖板20可以与壳体10绝缘，防止极性不同的盖板20和壳体10接触导致圆柱电池100短路。同时，壳体10的开口部12的直径大于第一主体部11的直径，墩封时，开口部12可以承托盖板20，可以有效的确保盖板20和壳体10墩封，防止在墩封过程中电芯30收到盖板20的挤压导致电芯30变形。
51.与现有技术相比，本技术一些实施例提供一种圆柱电池，通过导电部40的设置，导电部40开辟了一条新的电流路径，导电部40贯穿电芯30，其一端与第二极耳32连接后，可将第二极耳32的极性从盖板20处引出，从而形成一端出正负极的圆柱电池100，便于后期模组汇流排的设计和焊接，提高圆柱电池模组的组装效率。
52.需要说明的是，第一极耳31可与盖板20连接，取消了第一极耳31与转接片连接，在通过转接片与盖板20连接，减少了焊印位置或焊接次数，进而减少焊渣对产品性能的影响。
53.本技术一些实施例的盖板20上设置有薄弱部22，第一极耳31与薄弱部22连接。薄弱部22的厚度小于盖板20其他部分的厚度。相较于盖板20的其他部分，第一极耳31与薄弱部22焊接，可以提高焊接优率。
54.进一步的，薄弱部22在盖板20上的正投影的形状为弧形、圆形、椭圆形、矩形中的一种。
55.具体的，薄弱部22的数量可以是一个，也可以是多个。薄弱部22可设置在盖板20上的任一位置。例如，薄弱部22可以设置在盖板20的周沿部，或薄弱部22的中心轴与盖板20的中心轴同轴设置等。
56.本技术一些实施例的电芯30沿其轴向设置有供导电部40贯穿的通道33。导电部40贯穿电芯30的通道33，有效的辅助导电部40将第二极耳32的极性从盖板20处引出。
57.本技术一些实施例的盖板20上设置有供导电部40另一端穿出的第一通孔21。通过第一通孔21的设置，导电部40的另一端通过第一通孔21从圆柱电池100的内部穿出，导电部40的另一端用于与外部连接。
58.请参阅图1～3，本技术一些实施例的导电部40包括第二主体部41、第一端部42和第二端部43，第二主体部41贯穿通道33，第一端部42设置于壳体10的底部，并与第二主体部41的一端、第二极耳32连接，第二端部43设置于第一通孔21上，并与第一通孔21绝缘连接，第二端部43与第二主体部41的另一端连接。第一端部42与第二主体部41的一端、第二极耳
32连接，第二主体部41的另一端与第二端部43连接，有效的对导电部40的结构进行设置，实现将第二极耳32的极性从盖板20处引出，使第二极耳32的极性与第一极耳31的极性均位于圆柱电池100的一端。第二端部43与第一通孔21绝缘，有效的防止第二端部43与盖板20接触导致圆柱电池100短路。
59.具体的，导电部40可以是一体成型结构，也可以是分体式结构。当导电部40为一体成型结构时，第二主体部41、第一端部42和第二端部43为一体成型构件。当导电部40为分体式结构时，第二主体部41和第一端部42可以为一个一体成型构件，第二端部43可单独为一个构件，两个构件可以通过焊接、螺接或铆接连接，即第二主体部41的另一端与第二端部43可以通过焊接、螺接或铆接连接。
60.具体的，导电部40可以是铝、铜、镍或铝镍合金。导电部40可以是单层结构，也可以是多层结构。当导电部40为多层结构时，导电部40的外层结构可以为绝缘层或导热层。绝缘层可以为可吸收电解液的聚合物层，当多次充放电后，圆柱电池100中电解液减少时，可以释放出部分电解液，提升圆柱电池100的循环性能。
61.进一步的，第二主体部41可以为实心结构或空心结构。当第二主体部41为空心结构时，以便于电解液的储存，同时，第二主体部41的侧壁可具有第二通孔或呈海绵式的多孔结构，便于电解液从第二通孔或多孔结构的孔洞通过，有利于电解液的浸润，同时有利于减轻圆柱电池100的重量。
62.进一步的，第二端部43的横截面形状和第二主体部41的横截面形状均为t字型或工字型。第二端部43的横截面形状和第二主体部41的横截面形状可以根据实际需求进行设置。
63.需要说明的是，将导电部40贯穿电芯30的通道33，第二主体部41位于电芯30的通道33内，第一端部42位于电芯30的一端，将第一端部42割开、压弯，采用焊接将第一端部42与第二极耳32连接。
64.第二端部43与第一通孔21之间设置有绝缘密封件50。绝缘密封件50用于防止第二端部43和盖板20接触导致圆柱电池100短路。
65.绝缘密封件50包括第一凸体51和第二凸体52，第一凸体51和第二凸体52相对设置于盖板20的两侧，第一凸体51部分和/或第二凸体52部分容置于第一通孔21内。第一凸体51和第二凸体52用于防止第二端部43和盖板20接触，通过将第一凸体51部分和/或第二凸体52部分容置与第一通孔21内，填充第二端部43和第一通孔21之间的间隙，固定第二端部43的同时，防止第二端部43与第一通孔21的侧壁接触。
66.需要说明的是，将第二端部43、绝缘密封件50放置于盖板20的第一通孔21处，绝缘密封件50位于第二端部43和第一通孔21之间，通过加热、冲压，将第二端部43、绝缘密封件50和盖板20结合，绝缘密封件50填充第二端部43和第一通孔21之间的空隙。
67.进一步的，第一凸体51的横截面形状和/或第二凸体52的横截面形状为一字型或t字型。
68.根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说
明，并不对本实用新型构成任何限制。