圆柱电池、电池包以及车辆的制作方法

本技术属于电池，特别是涉及一种圆柱电池、电池包以及车辆。

背景技术：

1、现有的圆柱电池一般包括外壳、盖板以及置于外壳与盖板之间的极芯。其中，圆柱电池的极芯一般为纵向卷绕制成，正极集流体与负极集流体分别由极芯的上端及下端引出，各集流体引出后分别与对应的引出端子焊接，各引出端子分别与外壳或盖板焊接。然而，该圆柱电池结构零件多且复杂，各零部件的设计及防护要求高，焊接过程复杂。由于正极集流体与负极集流体分别由极芯的上端及下端引出，为保证有效过流，通常需进行焊接定位，而激光焊接时会熔融基材，产生焊渣等杂物料。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的圆柱电池的结构复杂的技术问题，提供一种圆柱电池、电池包以及车辆。

2、为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供了一种圆柱电池，包括极芯、导电件、外壳以及盖板，所述盖板安装在所述外壳上，所述极芯设置在所述外壳内，所述极芯包括沿所述圆柱电池的轴向依次堆叠的第一极片、第一隔膜与第二极片，所述第一极片与所述第二极片极性相反；

3、所述第一极片、所述第一隔膜与所述第二极片均设置有贯穿孔，所述导电件一部分设置在所述盖板上远离极芯的一侧，另一部分设置在所述贯穿孔内，所述第一极片与所述导电件电连接，所述第二极片与所述外壳电连接。

4、根据本实用新型实施例的圆柱电池，使极性相反的第一极片与第二极片沿所述圆柱电池的轴向依次堆叠形成极芯，同时通过设置贯穿孔，将导电件部分设置在所述贯穿孔内，并使所述第一极片与所述导电件电连接，所述第二极片与所述外壳电连接，形成圆柱电池的结构。该圆柱电池采用层叠技术，将第一极片与导电件电连接，第二极片与外壳电连接，不需要额外对极片中极耳进行单独处理(例如：卷绕极芯中采用的揉平或者切叠等极耳处理工艺)，降低了在对极片处理时带来异物的风险。同时，因减少了对极耳中极耳的处理，相应的结构件将减少，复杂程度也会降低，相应的，生产过程匹配的处理工装及除尘设备等也将取消或减少。

5、可选地，所述第一极片包括第一箔材以及第一涂层，所述第一涂层涂覆在所述第一箔材上；

6、所述第二极片包括第二箔材以及第二涂层，所述第二涂层涂覆在所述第二箔材上；

7、所述第一箔材与所述导电件电连接，所述第二箔材与所述外壳电连接。

8、可选地，所述第二涂层的外周半径大于所述第一箔材的外周半径及所述第一涂层的外周半径。

9、可选地，所述第二箔材的外周半径大于所述外壳的内周半径。

10、可选地，所述第二涂层的内周半径小于所述第一涂层的内周半径。

11、可选地，所述第一箔材的内周半径小于所述导电件位于所述贯穿孔内的部分的外径。

12、可选地，所述第一箔材包括第一主体部以及绕所述第一主体部的内周向内延伸形成的第一电连接部，所述第一涂层涂覆在所述第一主体部上，所述第一电连接部可相对所述第一主体部翻折，以与所述导电件接触电连接。

13、可选地，所述第二箔材包括第二主体部以及绕所述第二主体部的外周向外延伸形成的第二电连接部，所述第二涂层涂覆在所述第二主体部上，所述第二电连接部可相对所述第二主体部翻折，以与所述外壳的内壁接触电连接。

14、可选地，所述极芯还包括设于所述第二极片背向所述第一极片的一侧的第二隔膜；

15、所述第二隔膜的外周半径大于所述第二涂层的外周半径；

16、所述第二隔膜的内周半径小于所述第二箔材的内周半径及所述第二涂层的内周半径。

17、可选地，单个所述第一极片、单个第一隔膜、单个所述第二极片与单个所述第二隔膜依次堆叠形成极片单元，所述极片单元设置有n层；其中，n≥1；

18、n＞1时，n层所述极片单元沿所述圆柱电池的轴向依次堆叠。

19、可选地，当n＞1时，各所述极片单元的第一极片的第一电连接部的翻折方向相同；或，部分所述极片单元的第一极片的第一电连接部的翻折方向与其余所述极片单元的第一极片的第一电连接部的翻折方向相反。

20、可选地，相邻两个所述极片单元的第一极片的第一电连接部互不接触。

21、可选地，各所述极片单元的第一极片的第一电连接部相互接触。

22、可选地，当n＞1时，各所述极片单元的第二极片的第二电连接部的翻折方向相同；或，部分所述极片单元的第二极片的第二电连接部的翻折方向与其余所述极片单元的第二极片的第二电连接部的翻折方向相反。

23、可选地，相邻两个所述极片单元的第二极片的第二电连接部互不接触。

24、可选地，各所述极片单元的第二极片的第二电连接部相互接触。

25、可选地，所述第一电连接部与所述导电件之间的接触面积满足关系式：s内≥sn，sn＝k*s总/n；

26、其中，s内为所述第一电连接部与所述导电件之间的接触面积，sn为单层所述极片单元的有效过流面积，k为过流系数，s总为所述圆柱电池的有效过流面积。

27、可选地，所述第二电连接部与所述外壳的内壁之间的接触面积满足关系式：s外≥sn，sn＝k*s总/n；

28、其中，s外为所述第二电连接部与所述外壳的内壁之间的接触面积，sn为单层所述极片单元的有效过流面积，k为过流系数，s总为所述圆柱电池的有效过流面积。

29、可选地，所述导电件包括导电块以及与所述导电块电连接的导电柱，所述导电块安装在所述盖板上，所述导电柱一部分穿过所述盖板并与所述导电块电连接，所述导电柱另一部分设置在所述贯穿孔内。

30、可选地，所述圆柱电池还包括绝缘件，所述绝缘件绝缘连接在所述盖板与所述导电件之间。

31、可选地，所述盖板上设置有排气口。

32、可选地，所述圆柱电池还包括隔圈以及垫板，所述隔圈设置在所述外壳内且位于所述极芯与所述盖板之间，所述垫板设置在所述外壳内且位于所述极芯背向所述盖板的一侧。

33、另一方面，本实用新型实施例提供了一种电池包，其包括上述的圆柱电池。

34、再一方面，本实用新型实施例提供了一种车辆，其包括上述的圆柱电池，或包括上述的电池包。

技术特征：

1.一种圆柱电池，其特征在于，包括极芯、导电件、外壳以及盖板，所述盖板安装在所述外壳上，所述极芯设置在所述外壳内，所述极芯包括沿所述圆柱电池的轴向依次堆叠的第一极片、第一隔膜与第二极片，所述第一极片与所述第二极片极性相反；

2.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一极片包括第一箔材以及第一涂层，所述第一涂层涂覆在所述第一箔材上；

3.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述第二涂层的外周半径大于所述第一箔材的外周半径及所述第一涂层的外周半径。

4.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述第二箔材的外周半径大于所述外壳的内周半径。

5.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述第二涂层的内周半径小于所述第一涂层的内周半径。

6.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一箔材的内周半径小于所述导电件位于所述贯穿孔内的部分的外周半径。

7.根据权利要求2所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一箔材包括第一主体部以及绕所述第一主体部的内周向内延伸形成的第一电连接部，所述第一涂层涂覆在所述第一主体部上，所述第一电连接部可相对所述第一主体部翻折，以与所述导电件接触电连接。

8.根据权利要求7所述的圆柱电池，其特征在于，所述第二箔材包括第二主体部以及绕所述第二主体部的外周向外延伸形成的第二电连接部，所述第二涂层涂覆在所述第二主体部上，所述第二电连接部可相对所述第二主体部翻折，以与所述外壳的内壁接触电连接。

9.根据权利要求8所述的圆柱电池，其特征在于，所述极芯还包括设于所述第二极片背向所述第一极片的一侧的第二隔膜；

10.根据权利要求9所述的圆柱电池，其特征在于，单个所述第一极片、单个第一隔膜、单个所述第二极片与单个所述第二隔膜依次堆叠形成极片单元，所述极片单元设置有n层；其中，n≥1；

11.根据权利要求10所述的圆柱电池，其特征在于，当n＞1时，各所述极片单元的第一极片的第一电连接部的翻折方向相同；或，部分所述极片单元的第一极片的第一电连接部的翻折方向与其余所述极片单元的第一极片的第一电连接部的翻折方向相反。

12.根据权利要求11所述的圆柱电池，其特征在于，相邻两个所述极片单元的第一极片的第一电连接部互不接触。

13.根据权利要求11所述的圆柱电池，其特征在于，各所述极片单元的第一极片的第一电连接部相互接触。

14.根据权利要求10所述的圆柱电池，其特征在于，当n＞1时，各所述极片单元的第二极片的第二电连接部的翻折方向相同；或，部分所述极片单元的第二极片的第二电连接部的翻折方向与其余所述极片单元的第二极片的第二电连接部的翻折方向相反。

15.根据权利要求14所述的圆柱电池，其特征在于，相邻两个所述极片单元的第二极片的第二电连接部互不接触。

16.根据权利要求14所述的圆柱电池，其特征在于，各所述极片单元的第二极片的第二电连接部相互接触。

17.根据权利要求10所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一电连接部与所述导电件之间的接触面积满足关系式：s内≥sn，sn＝k*s总/n；

18.根据权利要求10所述的圆柱电池，其特征在于，所述第二电连接部与所述外壳的内壁之间的接触面积满足关系式：s外≥sn，sn＝k*s总/n；

19.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述导电件包括导电块以及与所述导电块电连接的导电柱，所述导电块安装在所述盖板上，所述导电柱一部分穿过所述盖板并与所述导电块电连接，所述导电柱另一部分设置在所述贯穿孔内。

20.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述圆柱电池还包括绝缘件，所述绝缘件绝缘连接在所述盖板与所述导电件之间。

21.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述盖板上设置有排气孔。

22.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述圆柱电池还包括隔圈以及垫板，所述隔圈设置在所述外壳内且位于所述极芯与所述盖板之间，所述垫板设置在所述外壳内且位于所述极芯背向所述盖板的一侧。

23.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1-22任意一项所述的圆柱电池。

24.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-22任意一项所述的圆柱电池，或包括如权利要求23所述的电池包。

技术总结
本技术属于电池技术领域，涉及一种圆柱电池、电池包以及车辆。该圆柱电池包括极芯、导电件、外壳以及盖板，所述盖板安装在所述外壳上，所述极芯设置在所述外壳内，所述极芯包括沿所述圆柱电池的轴向依次堆叠的第一极片、第一隔膜与第二极片，所述第一极片与所述第二极片极性相反；所述第一极片、所述第一隔膜与所述第二极片均设置有贯穿孔，所述导电件一部分设置在所述盖板上远离极芯的一侧，另一部分设置在所述贯穿孔内，所述第一极片与所述导电件电连接，所述第二极片与所述外壳电连接。该圆柱电池可减少相应的结构件，同时降低复杂程度。

技术研发人员：王信月,陈冲,官细毛,陈浩然
受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司
技术研发日：20230720
技术公布日：2024/2/29