一种圆柱电池壳体和圆柱电池的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池技术领域，特别涉及一种圆柱电池壳体和圆柱电池。


背景技术：

2.随着锂离子电池单体能量密度及容量的提升，圆柱型锂离子电池的尺寸也越来越往大的方向发展。传统的通过圆柱卷芯引出单极耳或双极耳的方式已无法满足电芯过流能力的要求，为了满足大圆柱电池倍率性能、循环性能的需要，电池卷芯多采用多极耳或全极耳揉平设计，卷芯极耳与电池盖板之间通过集流盘激光焊接的方式连接起来，焊接完成后集流盘经过弯折工序保证电芯入壳后的紧配度。
3.在相关技术中，采用了全极耳揉平工艺的电池卷芯，入壳合盖后，为了防止卷芯在电池内部晃动，通常会在盖板内侧凸出设置盖板支架来固定住卷芯，同时一般卷芯长度会设置为略长于两侧盖板上的盖板支架之间的间距，从而保证盖板支架能够由两侧将卷芯稳定抵接。
4.采用相关技术中的电池壳体对卷芯进行合盖固定的过程中，由于卷芯的长度较长，盖板下支架在顶住卷芯后，卷芯会把盖板往外弹开，使得盖板与圆柱铝壳之间不能紧密贴合，后续周边焊接激光封口时会导致出现虚焊、炸焊等焊接不良的情况，导致产品良率低。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供了一种圆柱电池壳体和圆柱电池，能够解决电池壳体在合盖后进行激光焊接封口时所出现的虚焊、炸焊等焊接不良的问题，有效提高产品良率。所述技术方案如下：
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种圆柱电池壳体，包括：正极盖板、负极盖板和圆柱筒体，
7.所述正极盖板包括正极基板和第一塑性限位件，所述正极基板的一侧板面上凸出设置有第一圆柱凸起，所述第一塑性限位件凸出设置于所述第一圆柱凸起远离所述正极基板一端的端面上，所述第一圆柱凸起的侧壁上具有第一外螺纹；
8.所述负极盖板包括负极基板和第二塑性限位件，所述负极基板的一侧板面上凸出设置有第二圆柱凸起，所述第二塑性限位件凸出设置于所述第二圆柱凸起远离所述负极基板一端的端面上，所述第二圆柱凸起的侧壁上具有第二外螺纹；
9.所述圆柱筒体的一端内侧壁上设置有与所述第一外螺纹相匹配的第一内螺纹，所述正极盖板盖设于所述圆柱筒体的一端，所述第一外螺纹与所述第一内螺纹相啮合；所述圆柱筒体的另一端内侧壁上设置有与所述第二外螺纹相匹配的第二内螺纹，所述负极盖板盖设于所述圆柱筒体的另一端，所述第二外螺纹与所述第二内螺纹相啮合，所述第一内螺纹和所述第二内螺纹同向布置，所述第一外螺纹和所述第二外螺纹反向布置。
10.可选地，所述正极基板的直径与所述圆柱筒体的外径相同，所述第一圆柱凸起的
第一外螺纹；211-负极柱；231-第二外螺纹；411-焊接凸起；412-注液通孔；431-铆接孔。
具体实施方式
27.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
28.在相关技术中，采用了全极耳揉平工艺的电池卷芯，入壳合盖后，为了防止卷芯在电池内部晃动，通常会在盖板内侧凸出设置盖板支架来固定住卷芯，同时一般卷芯长度会设置为略长于两侧盖板上的盖板支架之间的间距，从而保证盖板支架能够由两侧将卷芯稳定抵接。
29.采用相关技术中的电池壳体对卷芯进行合盖固定的过程中，由于卷芯的长度较长，盖板下支架在顶住卷芯后，卷芯会把盖板往外弹开，使得盖板与圆柱铝壳之间不能紧密贴合，后续周边焊接激光封口时会导致出现虚焊、炸焊等焊接不良的情况，导致产品良率低。
30.图1是本实用新型实施例提供的圆柱电池壳体的平面结构爆炸图。图2是本实用新型实施例提供的集流盘的结构示意图。图3是本实用新型实施例提供的负极盖板与集流盘的俯视结构示意图。图4是本实用新型实施例提供的负极盖板与集流盘的仰视结构示意图。图5是本实用新型实施例提供的圆柱电池的结构爆炸图。如图1至图5所示，通过实践，本技术人提供了一种圆柱电池壳体，包括：正极盖板1、负极盖板2和圆柱筒体3。
31.其中，正极盖板1包括正极基板11。正极基板11的一侧板面上凸出设置有第一圆柱凸起13，第一圆柱凸起13的侧壁上具有第一外螺纹131。
32.负极盖板2包括负极基板21。负极基板21的一侧板面上凸出设置有第二圆柱凸起23，第二圆柱凸起23的侧壁上具有第二外螺纹231。
33.圆柱筒体3的一端内侧壁上设置有与第一外螺纹131相匹配的第一内螺纹31，正极盖板1盖设于圆柱筒体3的一端，第一外螺纹131与第一内螺纹31相啮合。圆柱筒体3的另一端内侧壁上设置有与第二外螺纹231相匹配的第二内螺纹32，负极盖板2盖设于圆柱筒体3的另一端，第二外螺纹231与第二内螺纹32相啮合。
34.在本实用新型实施例中，在进行圆柱电池的制备过程中，可以先完成卷芯6与正极基板11上具有第一塑性限位件12的一侧焊接，之后将卷芯6入壳装入圆柱筒体3中，之后再完成卷芯6与负极基板21上具有第二塑性限位件22的一侧焊接。之后即可进行合盖，在合盖过程中，将第一圆柱凸起13侧壁上的第一外螺纹131与圆柱筒体3的一端内侧壁上的第一内螺纹31对应，将第二圆柱凸起23侧边上的第二外螺纹231与圆柱筒体3的另一端内侧壁上的第二内螺纹32对应，通过朝同一方向同时旋转正极盖板1和负极盖板2，并且旋转同样的角度，使第一外螺纹131与第一内螺纹31相啮合，第二外螺纹231与第二内螺纹32相啮合。使得正极盖板1和负极盖板2分别与圆柱筒体3的两端紧密结合。之后即可直接对正极盖板1、负极盖板2与圆柱筒体3两端的结合处进行焊接，完成圆柱电池壳体的整体封装。采用本实新型实施例所提供的圆柱电池壳体，在完成卷芯的连接和入壳后，通过螺纹连接的方式保证正极盖板1和负极盖板2与圆柱筒体3两端的紧密结合，避免在第一塑性限位件12和第二塑性限位件22与卷芯6的两端接触后被卷芯6向外推出，保证后续进行激光焊接封口时的结构稳定性，解决虚焊、炸焊等焊接不良的问题，有效提高产品良率。
35.可选地，正极基板11的直径与圆柱筒体3的外径相同，第一圆柱凸起13的直径与圆柱筒体3的内径相同；负极基板21的直径与圆柱筒体3的外径相同，第二圆柱凸起23的直径与圆柱筒体3的内径相同。示例性地，在本实用新型实施例中，在完成正极盖板1和负极盖板2与圆柱筒体3的盖合后，正极基板11、圆柱筒体3和负极基板21的外侧壁整体平滑过度，方便进行激光焊接，一体性强。而第一圆柱凸起13和第二圆柱凸起23也与圆柱筒体3的内壁紧密贴合，有效提高了圆柱电池壳体的密封性。
36.可选地，第一圆柱凸起13远离正极基板11一端的端面上凸出设置有第一塑性限位件12，第二圆柱凸起23远离负极基板21一端的端面上凸出设置有第二塑性限位件22，第一塑性限位件12和第二塑性限位件22呈圆弧状，第一塑性限位件12围绕第一圆柱凸起13的边缘设置；第二塑性限位件22围绕第二圆柱凸起23的边缘设置。示例性地，在本实用新型实施例中，通过设置圆弧状的第一塑性限位件12和第二塑性限位件22，伸入圆柱筒体3内部的第一塑性限位件12和第二塑性限位件22能过对应抵接在卷芯6的两端，完成对卷芯6的定位。在起到对内部卷芯6的抵接定位功能的同时，第一塑性限位件12和第二塑性限位件22在径向上的内部空间可以用于设置集流盘4等电池内部元件，提高了圆柱电池壳体的内部空间利用率。
37.可选地，圆柱电池壳体还包括分别连接于正极盖板1和负极盖板2上的两个集流盘4，正极基板11上设置有正极柱111，负极基板21上设置有负极柱211，集流盘4包括依次连接的盘体41、连接片42和尾体43，盘体41上设置有两个呈v型的焊接凸起411，两个焊接凸起411相对于连接片42的中线对称布置，两个焊接凸起411的折角相对布置，集流盘4通过尾体43与正极柱111或者负极柱211连接。示例性地，在本实用新型实施例中，以正极盖板1为例，尾体43上设置有铆接孔431，在进行卷芯6与正极盖板1上的正极柱111的连接时，先通过尾体43上的铆接孔431利用铆钉将尾体43与正极柱111铆接，之后在将盘体41和尾体43分别向连接片42的相对两侧面弯折180
°
，按照“z”字形折叠后，将盘体41与卷芯6两端所出极耳或者全极耳的卷芯6通过激光焊接。其中盘体41上的v型焊接凸起411可以作为焊接通道，两个对称设置的v型焊接凸起411在圆柱电池壳体内部分布均匀，能够保证与卷芯6的稳定焊接。而折叠后的集流盘4可以正好收纳设置于第一塑性限位件12在径向上的内部空间中，有效提高空间利用率。而负极盖板2与集流盘4的连接与前述流程相同，本实用新型在此不作赘述。
38.可选地，第一塑性限位件12和第二塑性限位件22呈优弧状，第一塑性限位件12和第二塑性限位件22在圆弧方向上的两端间距与连接片42的宽度相匹配。示例性地，在本实用新型实施例中，通过将第一塑性限位件12和第二塑性限位件22设置为优弧状，在于集流盘4的尾体43进行铆接时，可以利用第一塑性限位件12和第二塑性限位件22在圆弧方向上的两端之间的间隙缺口对连接片42进行限位，从而保证尾体43与正极柱111或者负极柱211的对正，提高连接精确度。
39.可选地，正极基板11和负极基板21中的至少一个上具有注液孔5，盘体41的中部设置有注液通孔412。示例性地，在本实用新型实施例中，在电池壳体封装完成后，可以通过正极基板11合作和负极基板21上的注液孔5向内部注入电解液，通过在盘体41中部设置注液通孔412，电解液可以由该注液通孔412顺畅的浸入到盘体41、连接片42和尾体43之间的缝隙中，提高电解液在圆柱电池内部的浸润性。
40.示例性地，在本实用新型实施例中，盘体41、连接片42和尾体43为铝制件或者铜镀镍制件。用于与正极柱111连接的集流盘4采用铝制件，用于与负极柱211连接的集流盘4采用铜镀镍制件，两者的加工工序一致，可以根据实际需求改变盘体41、连接片42和尾体43的材质。
41.参考图5，本实用新型实施例还提供了一种圆柱电池，包括如图1至,4所示的圆柱电池壳体，该圆柱电池还包括卷芯6，卷芯6安装于圆柱筒体3内部，卷芯6的两端分别与第一塑性限位件12和第二塑性限位件22相抵接。采用本实新型实施例所提供的圆柱电池壳体所制成的圆柱电池，在完成卷芯的连接和入壳后，通过螺纹连接的方式保证正极盖板1和负极盖板2与圆柱筒体3两端的紧密结合，避免在第一塑性限位件12和第二塑性限位件22与卷芯6的两端接触后被卷芯6向外推出，保证后续进行激光焊接封口时的结构稳定性，解决虚焊、炸焊等焊接不良的问题，有效提高产品良率。
42.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
43.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，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。