电池的制作方法

1.本实用新型涉及储能技术领域，尤其涉及一种电池。


背景技术：

2.电池在组装成型后，壳体和盖板组件会直接受到外部的作用力，因此壳体和盖板组件的强度尤为重要，如果壳体和盖板组件承压能力不强，那么电池极易发生变形，影响电池的正常使用。目前为了增加壳体和盖板组件的承压能力，一般采用增加壳体的厚度和盖板组件的厚度。现有技术存在以下缺陷：壳体和盖板组件的厚度增加，在同样体积范围内，电池的能量密度将会受到影响，且厚度的增加，也增加了制造成本。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例的目的在于提供电池，其抗压能力强，不易变形，能量密度高，且成本低。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.提供一种电池，包括壳体组件、卷绕式电芯和支撑杆，所述壳体组件内设置有容纳腔，所述卷绕式电芯设置在所述容纳腔内，所述支撑杆设置在所述卷绕式电芯的中部，所述支撑杆的两端均伸出至所述卷绕式电芯外并分别与所述壳体组件相对设置的两个内侧壁抵紧，所述壳体组件对应所述支撑杆抵接的位置凹陷设置有定位槽，所述支撑杆的两端分别插设于两个所述定位槽内，所述壳体组件包括相连接的外壳和盖板组，所述外壳上设有开口，所述盖板组封堵所述开口，所述支撑杆至少一端与所述盖板组抵紧。
6.作为电池的一种优选方案，所述支撑杆为绝缘杆。
7.作为电池的一种优选方案，所述盖板组包括主体、塑胶件和极柱，所述主体上开设第一通孔，所述塑胶件设置在所述主体靠近所述外壳内部的一侧面，所述塑胶件上对应所述第一通孔开设第二通孔，所述极柱一端设置在所述容纳腔内与所述卷绕式电芯的其中一极耳连接，另一端依次穿过所述第二通孔、所述第一通孔位于所述容纳腔的外部，所述塑胶件朝向所述主体的一侧凸出设置一圈加强凸部，所述加强凸部环绕所述极柱，所述主体上凹陷设置有供所述加强凸部插接的插接槽。
8.作为电池的一种优选方案，所述塑胶件具有相对设置的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面朝向所述卷绕式电芯，所述加强凸部凸出设置在所述第二侧面，其中，所述第一侧面对应所述加强凸部的位置凹陷设置有加强槽，所述加强槽内凸出设置有加强筋。
9.作为电池的一种优选方案，所述加强筋包括环形的第一筋条，所述第一筋条环绕所述第二通孔，所述第一筋条的外侧壁通过第二筋条与所述加强槽的槽壁连接，所述第一筋条的周部设置多个所述第二筋条。
10.作为电池的一种优选方案，所述加强筋的高度小于或等于所述加强槽的深度。
11.作为电池的一种优选方案，所述主体上设置有防爆刻痕，所述塑胶件上对应所述防爆刻痕的位置开设有通气孔。
12.作为电池的一种优选方案，所述防爆刻痕环绕所述第一通孔设置，对应所述防爆刻痕设置有多个所述通气孔，所有所述通气孔沿所述防爆刻痕的周向间隔设置。
13.作为电池的一种优选方案，所述定位槽内设置有内螺纹，所述支撑杆的端部外周设置有外螺纹，所述支撑杆的端部螺纹旋接于所述定位槽内。
14.作为电池的一种优选方案，所述极柱具有相对设置的第一端面和第二端面，所述第一端面位于所述容纳腔内与集流盘焊接，所述支撑杆抵接所述第一端面，所述集流盘与所述卷绕式电芯的其中一个极耳连接，所述第二端面凹陷设置有焊接槽。
15.作为电池的一种优选方案，所述极柱还包括用于连接外部汇流片的连接部，所述焊接槽为环绕所述连接部周部的环形槽。
16.作为电池的一种优选方案，所述连接部的截面呈圆形，所述连接部的截面直径为3mm～10mm。
17.作为电池的一种优选方案，所述焊接槽内固定设置有封堵件。
18.作为电池的一种优选方案，所述外壳一端开口一端封口，所述盖板组封堵所述开口，两个所述定位槽分别设置在所述外壳的封堵端的内侧面和所述盖板组的内侧面。
19.作为电池的一种优选方案，所述支撑杆为实心杆；或，所述支撑杆为空心杆。
20.本实用新型的有益效果：通过设置支撑杆，可以对壳体组件进行支撑，防止壳体组件变形，另外，合理利用了卷绕式电芯中部的多余空间安装支撑杆，不会影响电池整体的能量密度；通过将支撑杆的一端与盖板组抵接，可以对盖板组进行支撑和加强，有效地防止盖板组变形；通过设置定位槽，可以对支撑杆的两端位置进行限定，防止支撑杆在电池内晃动。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例的电池的剖视示意图。
22.图2为本实用新型实施例的电池的分解示意图。
23.图3为本实用新型实施例的盖板组的剖视示意图。
24.图4为本实用新型实施例的盖板组的分解示意图。
25.图5为本实用新型实施例的主体的第一视角立体示意图。
26.图6为本实用新型实施例的主体的第二视角立体示意图。
27.图7为本实用新型实施例的塑胶件的第一视角立体示意图。
28.图8为本实用新型实施例的塑胶件的第一视角立体示意图。
29.图中：
30.1、卷绕式电芯；2、支撑杆；3、外壳；4、盖板组；41、主体；411、第一通孔；412、插接槽；413、防爆刻痕；42、塑胶件；421、第二通孔；422、加强凸部；423、第一侧面；424、第二侧面；425、加强槽；426、加强筋；4261、第一筋条；4262、第二筋条；427、通气孔；43、极柱；431、定位槽；432、第一端面；433、第二端面；434、焊接槽；435、连接部；436、限位部；437、卡槽；44、封堵件；5、集流盘；6、第一密封件；61、第一套筒；62、第一密封板；7、第二密封件；71、第二套筒；72、第二密封板。
具体实施方式
31.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，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。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
35.如图1、图2、图3和图7所示，本实用新型实施例的电池包括壳体组件、卷绕式电芯1和支撑杆2，壳体组件内设置有容纳腔，卷绕式电芯1设置在容纳腔内，支撑杆2设置在卷绕式电芯1的中部，支撑杆2的两端均伸出至卷绕式电芯1外并分别与壳体组件相对设置的两个内侧壁抵紧，壳体组件对应支撑杆2抵接的位置凹陷设置有定位槽431，支撑杆2的两端分别插设于两个定位槽431内，壳体组件包括相连接的外壳3和盖板组4，外壳3上设有开口，盖板组4封堵开口，支撑杆2至少一端与盖板组4抵紧。
36.本实用新型实施例的电池通过设置支撑杆2，可以对壳体组件进行支撑，防止壳体组件变形，另外，合理利用了卷绕式电芯1中部的多余空间安装支撑杆2，不会影响电池整体的能量密度；通过将支撑杆2的一端与盖板组4抵接，可以对盖板组4进行支撑和加强，有效地防止盖板组4变形；通过设置定位槽431，可以对支撑杆2的两端位置进行限定，防止支撑杆2在电池内晃动。
37.在本实施例中，支撑杆2为绝缘杆，此设计不用考虑支撑杆2接触的位置导电的情况，简化了电池内部的结构。
38.优选地，支撑杆2为实心杆，实心结构的支撑杆2强度高，不易变形。在其他实施例中，支撑杆2还可以为空心杆，空心杆的重量轻，可以减轻整个电池的重量。
39.具体地。盖板组4包括主体41、塑胶件42和极柱43，主体41上开设第一通孔411，塑
胶件42设置在主体41靠近外壳3内部的一侧面，塑胶件42上对应第一通孔411开设第二通孔421，极柱43一端设置在容纳腔内与卷绕式电芯1的其中一极耳连接，另一端依次穿过第二通孔421、第一通孔411位于容纳腔的外部，塑胶件42朝向主体41的一侧凸出设置一圈加强凸部422，加强凸部422环绕极柱43，主体41上凹陷设置有供加强凸部422插接的插接槽412。盖板组4的塑胶件42上设置的环形的加强凸部422，可以进一步加强盖板组4的强度，有效地防止盖板组4变形；通过在主体41靠近塑胶件42的一侧面设置插接槽412，插接槽412可以容纳外凸的加强凸部422，以保证主体41和塑胶件42贴合紧密，同时主体41的外侧面(即背离塑胶件42)的一侧面可以保持平整，便于后续电池的组装等。
40.在本实施例中，如图1和图2所示，外壳3的长度方向的一端设置开口，另一端封口设置，因此支撑杆2的长度方向的一端与盖板组4的内侧壁抵紧，另一端与外壳3的封口端的内侧壁抵紧，保证外壳3的封口端可以平整。优选地，支撑杆2位于外壳3的中心，即支撑杆2的两端分别与盖板组4的内侧壁中心以及外壳3的封口端的内侧壁中心抵紧。
41.当然，不限于将外壳3设置为一端封口一端开口的结构，还可以设置为沿长度方向两端均开口的结构，每个开口都通过一个盖板组4进行封堵，此时支撑杆2的两端分别与两个盖板组4的内侧壁抵紧。
42.一实施例中，如图3、图7和图8所示，塑胶件42具有相对设置的第一侧面423和第二侧面424，第一侧面423朝向卷绕式电芯1，加强凸部422凸出设置在第二侧面424，其中，第一侧面423对应加强凸部422的位置凹陷设置有加强槽425，加强槽425内凸出设置有加强筋426。通过设置加强槽425，可以在不增加塑胶件42的重量的同时形成外凸的加强凸部422，而加强槽425内设置的加强筋426，可以进一步增加加强凸部422的强度，即增加塑胶件42的整体强度。
43.在本实施例中，第二通孔421贯穿加强槽425的槽底中心。
44.其中，加强筋426包括环形的第一筋条4261，第一筋条4261环绕第二通孔421，第一筋条4261的外侧壁通过第二筋条4262与加强槽425的槽壁连接，第一筋条4261的周部设置多个第二筋条4262。通过设置环绕第二通孔421的第一筋条4261，可以对开孔区域进行包围式加强，而第二筋条4262连接第一筋条4261和加强槽425的槽壁，可以将第一筋条4261处受到的力传递到塑胶件42较厚的区域(没开加强槽425的区域)，增加整个塑胶件42的强度。
45.优选地，加强筋426的高度不大于加强槽425的深度。更加优选地，加强筋426的高度与加强槽425的深度一致，使得加强筋426可以与塑胶件42靠近卷绕式电芯1的一侧面平齐。
46.具体地，第一筋条4261的周部等间距分布有六个第二筋条4262，第一筋条4261的内侧壁与第二通孔421的孔壁间隔设置。均匀分布的第二筋条4262，可以将第一筋条4261上的力均匀分散开。当然，第二筋条4262的数量不限于为六个，还可以为其他数量，且分布方式也不限于等间距，也可以对称或者不等间距分布。
47.一实施例中，如图3至图6所示，主体41上设置有防爆刻痕413，塑胶件42上对应防爆刻痕413的位置开设有通气孔427。通过设置防爆刻痕413，可以在电池内部压力过高时，进行安全泄压，而通气孔427的设置，可以保证塑胶件42不遮挡主体41的防爆刻痕413，保证电池内的气体在需要泄压的时候能顺利冲破防爆刻痕413进行泄压。通气孔427的形状可以是圆形、方形、三角形或者异形。
48.在本实施例中，防爆刻痕413环绕第一通孔411设置，对应防爆刻痕413设置有多个通气孔427，所有通气孔427沿防爆刻痕413的周向间隔设置。环形设置的防爆刻痕413使得泄压的区域可以增大，加快泄压速度。
49.优选地，主体41上设置两个防爆刻痕413，两个防爆刻痕413同心设置，且均环绕第一通孔411，每个防爆刻痕413周向方向的两端间隔设置，即防爆刻痕413不是整圈结构。两个防爆刻痕413可以增加泄压效果，而非整圈结构的防爆刻痕413可以在泄压后避免主体41的部分材料掉落。更加优选地，内圈的防爆刻痕413的直径为18～36mm，外圈的防爆刻痕413与内圈的防爆刻痕413的间距为2～8mm。
50.当然，防爆刻痕413不限于为两圈，还可以为圈或者更多圈，根据实际需要进行设定。另外，防爆刻痕413也可以设置为整圈结构。
51.一实施例中，如图1至3所示，极柱43具有相对设置的第一端面432和第二端面433，第一端面432位于容纳腔内与集流盘5焊接，支撑杆2抵接第一端面432，其中一个定位槽431凹陷设置在第一端面432，外壳1的封口端的内侧壁凹陷设置另一个定位槽431。优选地，定位槽431内设置有内螺纹，支撑杆2的端部的外周设置有外螺纹，支撑杆2的两端分别螺纹旋接于两个定位槽431内。螺纹旋接的方式可以完全杜绝支撑杆2晃动，且也简化了支撑杆2的装配难度。在其他实施例中，也可以通过粘接、卡接或者过盈配合的方式将支撑杆2的端部固定在定位槽431内。
52.一实施例中，如图3和图4所示，极柱43的第二端面433凹陷设置有焊接槽434，而第一端面432用于与集流盘5焊接，集流盘5与卷绕式电芯1的其中一个极耳连接。通过设置焊接槽434，可以在极柱43的外侧进行激光焊接，以将集流盘5固定在极柱43的第一端面432，并使极柱43的第二端面433焊接后依旧保持平整状态。
53.在本实施例中，极柱43还包括用于连接外部汇流片的连接部435，焊接槽434为环绕连接部435周部的环形槽。通过设置连接部435，可以便于外部汇流片的焊接。
54.优选地，连接部435的截面呈圆形，连接部435的截面直径为3mm～10mm。此尺寸可以保证连接部435有足够的焊接区域给汇流片焊接，增加汇流片与极柱43焊接后的连接强度。
55.进一步地，如图1和图2所示，焊接槽434内固定设置有封堵件44。通过设置封堵件44，可以填平焊接槽434，保证极柱43的第二端面433平整，同时也增加了汇流片的焊接面积，进而增加汇流片与极柱43焊接后的连接强度。优选地，封堵件44焊接在焊接槽434内，焊接的方式固定稳定。
56.另外，极柱43的第一端面432和第二端面433均朝向远离极柱43的中心的一侧延伸形成限位部436，两个限位部436均为环形，两个限位部436之间形成卡槽437结构，极柱43安装在第一通孔411和第二通孔421后，两个限位部436分别抵紧盖板组4的内外两侧面，实现极柱43的固定。
57.在本实施例中，外壳3的一端开口另一端封口，盖板组4上的极柱43与卷绕式电芯1其中一个极耳连接，外壳3的封口端与卷绕式电芯1的另一个极耳连接，为了避免极柱43与盖板组4的主体41电导通(即与外壳3电导通发生短路)，因此设置绝缘密封件，以密封极柱43与两个通孔的连接位置，并对极柱43和主体41实现绝缘隔离。
58.具体地，如图3和图4所示，绝缘密封件包括第一密封件6和第二密封件7，第一密封
件6包括套设在极柱43外侧壁的第一套筒61，第一套筒61的一端设置有第一密封板62，第一密封板62夹设在第一端面432上的限位部436与塑胶件42的内侧壁之间，第二密封件7包括套设在第一套筒61外的第二套筒71，第二套筒71的一端设置有第二密封板72，第二密封板72夹设在第二端面433上的限位部436与主体41之间。
59.在本实用新型的一个具体的实施例中，外壳3为圆柱体，盖板组4也为圆柱形，极柱43设置在盖板组4的中心，电池整体高度为65～130mm，直径31～63mm，极柱43凸出于主体41外侧面的高度为0.6～3.2mm，支撑杆2的直径为3～8mm。
60.支撑杆2采用pom或hdpe等塑料制成。
61.pom即聚甲醛树脂，是合成树脂中的一种，又名聚甲醛树脂、pom塑料、赛钢料等，pom是一种白色或黑色塑料颗粒，具有高硬度、高钢性、高耐磨的特性。
62.高密度聚乙烯(high density polyethylene，简称为"hdpe")又称低压聚乙烯，无毒、无味、无臭的白色颗粒，熔点为130℃，相对密度为0.946～0.976g/cm3，它具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好，介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。
63.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。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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。