圆柱型电池的制作方法

1.本实用新型涉及动力圆柱型电池技术领域，尤其涉及一种圆柱型电池。


背景技术：

2.随着锂离子电池技术的迅速发展，如今的锂电池都具有高容量、高安全性的特点，被广泛运用在汽车、航空航天和消费类电子产品等领域，通常，锂电池的封装种类有圆柱形、方形以及软包。
3.公开号为cn215869572u的中国专利公开了动力型圆柱电池，揭示了该动力型圆柱电池包括呈圆柱状的壳体、电极组、正极集流盘以及正极盖板，壳体形成有容纳电极组的容纳空间并具有相对设置的开口和底壁，电极组位于容纳空间中并具有正极端和负极端，正极集流盘与正极端激光焊接，正极盖板与正极集流盘紧固连接并且正极盖板的边缘部与壳体激光焊接，以封闭开口，负极端与底壁激光焊接。
4.现有技术方案圆柱电池通过将集流盘利用激光焊接的方式，将集流盘同全极耳进行焊接，集流盘与电芯极柱端通过紧固件螺纹固定，将电芯极柱与全极耳卷芯可靠连接在一起了，现有采用的集流盘和全极耳的表面均为圆形的平面，其集流盘的过流面积与全极耳的散热面积均较小，无法保障电芯的正常过流和全极耳的散热，因此针对该问题提出一种改进后的圆柱型电池。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提出了一种圆柱型电池，增大了过流面积和散热面积，保障了电芯过流和散热，同时，无需焊接过流结构，生产效率高。
6.本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种圆柱型电池，其包括壳体、盖帽和极柱，所述壳体为带有开口的中空容器，所述盖帽设置于所述壳体的开口处，用于封闭所述壳体的容器内部空间，所述盖帽上开设有通孔，所述极柱插设于所述通孔中，所述电池还包括：
7.卷芯，设置于所述壳体内，所述圆柱状的第一芯段和至少一个表面朝远离第一芯段聚合的第二芯段，所述第二芯段的外表面朝远离第一芯段的一端聚合设置，所述第二芯段的平面端连接所述第一芯段的端面；
8.导流部，贴设于所述第二芯段的弧形面上，一端连接所述卷芯，另一端连接所述极柱，用于将所述卷芯的电流传递至所述极柱。
9.在以上技术方案的基础上，优选的，所述导流部的形状与所述第二芯段的形状相吻合，且所述导流部位于所述盖帽内，所述盖帽的内表面与所述导流部的外表面间隙设置，并相互绝缘。
10.在以上技术方案的基础上，优选的，所述第二芯段的轮廓为半球形、椭球形、圆台形或者圆锥形中的一种。
11.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括绝缘部，其中，
12.所述绝缘部，固定在所述盖帽与所述导流部的间隙之间，所述绝缘部用于对所述导流部起到绝缘保护。
13.在以上技术方案的基础上，优选的，所述绝缘部和所述导流部远离所述极柱的一侧端面与盖帽靠近壳体一侧的端面相平齐。
14.在以上技术方案的基础上，优选的，所述极柱靠近卷芯的一端贯穿所述盖帽和所述绝缘部并与所述导流部的相靠近的端面相固定。
15.在以上技术方案的基础上，优选的，所述绝缘部为硅胶导热垫。
16.在以上技术方案的基础上，优选的，所述第二芯段为两个，两个所述第二芯段对称且间隔的设置在所述第一芯段的轴向延伸方向的两端。
17.在以上技术方案的基础上，优选的，所述盖帽与所述壳体之间焊接固定。
18.在以上技术方案的基础上，优选的，所述卷芯的集流段中心处开设有注液孔，所述注液孔用于方便向卷芯内部注入电解液。
19.本实用新型的一种圆柱型电池相对于现有技术具有以下有益效果：
20.(1)通过卷芯上设置的第二芯段，其表面朝远离第一芯段聚合，将第二芯段与导流部内表面相抵持进行过流导电，相比现有技术采用集流盘的圆形的端面与极耳的圆形端面相接触来比，不仅增加了过流面积和散热面积，保障了电芯过流，提高了散热效果，而且无需导流部与卷芯端部焊接，省去了一道焊接工序，简化了制备工艺；
21.(2)设置的绝缘部为硅胶导热垫，可使导流部与盖帽之间形成绝缘，对导流部起到绝缘保护，同时可将过流导电产生的热量传导出去，进一步的提高了散热效果，有效的防止圆柱电池的热失控。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型的一种圆柱型电池的结构示意图；
24.图2为本实用新型的一种圆柱型电池的结构正视图。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。
26.如图1-2所示，本实用新型的一种圆柱型电池，其包括壳体1、盖帽2、极柱3、卷芯4、导流部5和绝缘部6。
27.壳体1一般采用金属材质制成，便于与盖帽2焊接，其中，壳体1为带有开口的中空容器，方便卷芯4装壳。
28.需要说明的是，本实施例中壳体1的材质采用钢，因为钢性材质具有强度高、韧性
和塑性好、材料均匀和结构可靠性高的优点，适合用于承受冲击和动载荷，有良好的抗震性能，对壳体1内部的卷芯起到了良好保护效果，同时选用钢材还方便与盖帽2进行焊接固定。
29.并且，本实施中壳体1的两端均开设有开口，该设计针对正负极与壳体1绝缘的电池，其中，盖帽2、极柱3、卷芯4、导流部5和绝缘部6的数量为两个且相对对应设置，其中，卷芯4的第二芯段42为两个，两个第二芯段42对称且间隔的设置在第一芯段41的轴向延伸方向的两端，卷芯4两侧的第二芯段42分别与两个导流部5相互接触，将正负极过流导电到两个极柱3上，使其分别带正电和负电。
30.另外，目前壳体1还设计有一端开口，另一端为底板的筒体结构，即壳体1与正、负极其中一个电性连接并与另外一个绝缘，另一极与壳体1外面电芯连接，以此形成正负极。
31.盖帽2设置于壳体1的开口处，用于封闭壳体1的容器内部空间，盖帽2上开设有通孔，极柱3插设于通孔中。
32.需要说明的是，盖帽2与壳体1之间焊接固定，两者之间的焊接采用激光焊接的方式完成，因为激光焊接能量密度高、焊接变形小、热影响区小，可以有效地提高制件精度，焊缝光滑无杂质、均匀致密、无需附加的打磨工作，能降低虚焊，提高良品率。
33.另外，本实施例中盖帽2与壳体1之间还可以通过强磁吸附固定，只要能使盖帽2与壳体1之间不会发生相对位置移动和脱落的固定方式均可。
34.并且，极柱3插设与通孔中，其中，极柱3与盖帽2之间绝缘设置，绝缘是通过在极柱3与盖帽2之间设置有密封圈和绝缘套，并在极柱3的外侧焊接固定有两个压环，两个压环分别位于圆孔的两侧，且与盖帽2相贴合，此方案可采用中国专利公开号为cn211858695的一种电池盖板，所公开的盖帽2与极柱3之间的绝缘连接结构，该技术为公开技术，在此不再做过多赘述。
35.卷芯4设置于壳体1内，圆柱状的第一芯段41和至少一个半球形的第二芯段42，第二芯段42的外表面朝远离第一芯段41的一端聚合设置，第二芯段42的平面端连接第一芯段41的端面。
36.需要说明的是，卷芯4为全极耳卷芯，卷芯4包括正极片、负极片和隔膜，全极耳电池卷绕时，正极片在涂敷正极材料时一侧边缘不涂布的侧面和负极片涂覆负极材料时留白的一侧面都作为极耳，正负极极片之间通过隔膜隔离开，卷芯4两侧分别漏出正/负极集流体，然后将集流体箔材端面揉成第二芯段42。
37.导流部5贴设于第二芯段42的弧形面上，一端连接卷芯4，另一端连接极柱3，用于将卷芯4的电流传递至极柱3。
38.根据本实施例，通过卷芯4上设置的第二芯段42，其表面朝远离第一芯段41聚合，将第二芯段42与导流部5内表面相抵持进行过流导电，相比现有技术采用集流盘的圆形的端面与极耳的圆形端面相接触来比，不仅增加了过流面积和散热面积，保障了电芯过流，提高了散热效果，而且无需导流部5与卷芯4端部焊接，省去了一道焊接工序，简化了制备工艺。
39.其中，导流部5为金属导电材料，用于将卷芯4极片上的电流过流导电到极柱3上，本实施例中具体的导流部5的材质为铝。
40.本实施例中导流部5的形状与第二芯段42的形状相吻合，且导流部5位于所述盖帽2内，盖帽2的内表面与导流部5的外表面间隙设置，并相互绝缘。
41.需要说明的是，通过设置两个半球面之间相互贴合可将卷芯4极耳压紧，由于目前卷芯4的正极片采用铜，负极片采用铝，都为金属材料，进而具有一定的可塑性，所以在插入后，通过卷芯4的塑变还原可使其紧密的与导流部5相贴合，有效的保障了电芯过流。
42.并且，第二芯段42的轮廓为半球形、椭球形、圆台形或者圆锥形中的一种。
43.具体的，本实施例中第二芯段42的轮廓为半球形。
44.作为一种优选实施方式，导流部5与第二芯段42相抵持时，盖帽2与壳体1相靠近的一侧端面相贴合，方便盖帽2与壳体1之间紧密焊接，其中，还可在盖帽2与壳体1相靠近的一侧端面设置密封圈，可提高盖帽2与壳体1之间连接的密封性。
45.作为一种优选实施方式，卷芯4的集流体锥形端面中心处开设有注液孔400，注液孔400用于方便向卷芯4内部注入电解液。
46.需要说明的是，通过寖入的电解液使卷芯4的正极片与负极片发生电解反应产生正离子与负离子，进而分别通过两个导流部5过流导电到极柱3上。
47.绝缘部6固定在盖帽2与导流部5的间隙之间，绝缘部6用于对导流部5起到绝缘保护。
48.需要说明的是，通过设置的绝缘部6可使导流部5与盖帽2之间形成绝缘，其中，绝缘部6的外壁与盖帽2的内壁完全贴合固定，并且，绝缘部6的内壁与导流部5的外壁完全贴合固定，可对导流部5起到良好的绝缘效果，防止导流部5的电流传导到盖帽2上。
49.作为一种优选实施方式，绝缘部6为硅胶导热垫。
50.需要说明的是，这样设计的好处在于，硅胶导热材料具有良好的导热性，可将卷芯4向导流部5过流导电产生的热量传导出去，进一步的提高了散热效果，有效的防止圆柱电池的热失控。
51.作为一种优选实施方式，绝缘部6和导流部5远离极柱3的一侧端面与盖帽2靠近壳体1一侧的端面相平齐。
52.需要说明都是，这样设计的好处在于，当卷芯4与导流部5完全插入后，此时盖帽2与壳体1的两个端面贴合的更加平整，方便盖帽2与壳体1之间焊接固定。
53.作为一种优选实施方式，极柱3靠近卷芯4的一端贯穿盖帽2和绝缘部6并与导流部5的相靠近的端面相固定。
54.需要说明的是，当卷芯4与导流部5完成插接时，导流部5可将过流导电到极柱3上，通过绝缘部6可起到导流部5与盖帽2之间的绝缘。
55.以下介绍本实用新型的圆柱型电池的装配方法：
56.首先，将卷芯生产过程中将卷芯4的两集流体端面卷绕呈半球形；
57.然后，将卷芯4装入进壳体1内；
58.接着，将盖帽2与壳体1扣合，使导流部5的内表面与卷芯4的第二芯段42外表面相贴合；
59.最后，将盖帽2与壳体1之间焊接固定。
60.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。