圆柱电池壳体及圆柱电池

摘要

本实用新型涉及新能源电池技术领域，尤其涉及一种圆柱电池壳体及圆柱电池，该圆柱电池壳体，包括圆柱状的外壳、正极端盖、密封绝缘垫和极柱；外壳和正极端盖为一体结构，正极端盖的圆心处设有通孔；密封绝缘垫包括绝缘部，绝缘部的圆心处设有凸起的密封部，绝缘部设于外壳内，并与正极端盖叠加，密封部穿过通孔；极柱设有密封部内，极柱的外壁挤压密封部，实现正极端盖、密封绝缘垫及极柱的紧密连接。本实用新型技术方案，有效的优化了工序步骤，缩短了电芯入壳及焊接的工艺流程，降低设备成本，提升了设备产能；便于进行电池壳体密封性以及绝缘性的检测；电芯入壳后不需要进行正极外部壳体的封装焊接，减少了生产成本，提升产品生产效率。

说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源电池技术领域，尤其涉及一种圆柱电池壳体及圆柱电池。

背景技术

圆柱电池为分体式的管状壳体结构，在生产封装时，需要先完成极柱与电芯汇流盘的焊接，然后，分别需要放入极柱、绝缘片、固定环、密封圈等，最后通过激光将固定环与电池壳体焊接在一起。

现有的圆柱电池壳体的结构组成较为零散，主要包括外部壳体、顶盖、极柱、绝缘垫片、固定圈和密封圈等。圆柱电池组装时，先将绝缘垫片放置在电芯上，再将电芯引出的极耳穿过绝缘片上的开孔并与正极顶盖相连接，正极顶盖、极柱及密封圈等进行了一体化连接，之后待电池注液完成后，完成正极顶盖的镦封即可。

但是，当圆柱电池直径增大后，电芯也更多的采用全极耳设计，在现有解决方案下，绝缘垫片的安装精度会变得较难控制，且大圆柱电池高倍率的充放电需求更高，对封装后电池内部密封性和耐压性有更高的要求，因此，传统的顶盖镦封方式已无法满足需求，需采用焊接的方式。而电池直径的增大，又导致焊接长度增加，效率下降，在正负极均需要焊接密封时，焊接质量一致性也较难控制，最终导致产品生产效率过低。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的至少以上技术问题，本实用新型实施例提供了一种圆柱电池壳体及圆柱电池。

本实用新型实施例一方面提供一种圆柱电池壳体，包括圆柱状的外壳、正极端盖、密封绝缘垫和极柱；所述外壳和所述正极端盖为一体结构，所述正极端盖的圆心处设有通孔；所述密封绝缘垫包括绝缘部，所述绝缘部的圆心处设有凸起的密封部，所述绝缘部设于外壳内，并与所述正极端盖叠加，所述密封部穿过所述通孔；所述极柱设于所述密封部内，所述极柱的外壁挤压所述密封部，实现所述正极端盖、所述密封绝缘垫及所述极柱的紧密连接。

在一些实施例中，所述密封部的一端与所述绝缘部连接，第二端穿过所述通孔位于所述外壳外部；所述极柱的第一端凸出于所述绝缘部的表面，所述极柱的第二端与所述密封部的第二端齐平。

在一些实施例中，所述外壳与所述绝缘部的贴合面上，以及所述通孔内壁上分别设有用于提高连接强度的微孔结构。

在一些实施例中，所述绝缘部的形状与所述正极端盖的形状相同；所述绝缘部的边缘与所述外壳的内壁贴合。

在一些实施例中，所述绝缘部和所述密封部为注塑成型的一体结构。

在一些实施例中，所述极柱第二端的端面上设有定位孔。

在一些实施例中，所述绝缘部包括镂空孔。

本实用新型实施例另一方面提供一种圆柱电池，包括电芯和上述圆柱电池壳体结构。

在一些实施例中，所述电芯的正极端连接集流盘；所述电芯及所述集流盘设于所述外壳内，并且所述极柱与所述集流盘连接。

在一些实施例中，所述极柱与所述集流盘通过电阻焊或激光焊焊接。

本实用新型实施例提供的一种圆柱电池壳体及圆柱电池，将正极端盖、密封绝缘垫和极柱集成设置在外壳上，不需要使用固定环，在电池制备过程中，正电极端由于已经一体集成，零部件较少，因此有效的优化了工序步骤，缩短了电芯入壳及焊接的工艺流程，降低设备成本，提升了设备产能；并且壳体在结构上完整度更高，便于进行电池壳体密封性以及绝缘性的检测；以及电芯入壳后不再需要进行正极外部壳体的封装焊接，减少了生产成本，提升产品生产效率。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本实用新型示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本实用新型的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1为本实用新型实施例一种圆柱电池壳体结构的剖视图。

图中：

1：外壳；2：正极端盖；3：密封绝缘垫；31：绝缘部；32：密封部；4：极柱；41：定位孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种圆柱电池壳体，包括圆柱状的外壳1、正极端盖2、密封绝缘垫3和极柱4；外壳1和正极端盖2为一体结构，正极端盖2的圆心处设有通孔；密封绝缘垫3包括绝缘部31，绝缘部31的圆心处设有凸起的密封部32，绝缘部31设于外壳1内，并与正极端盖2叠加，密封部32穿过通孔；极柱4设于密封部32内，极柱4的外壁挤压密封部32，实现正极端盖2、密封绝缘垫3及极柱4的紧密连接。

本实用新型实施例中提供的圆柱电池壳体，在外壳1的正极端，正极端盖2与外壳1一体成型，并在正极端盖2上预留通孔，该通孔用于安装正极的极柱4，极柱4通过密封绝缘垫3与正极端板连接，也即外壳1、正极端盖2、密封绝缘垫3和极柱4形成一个一体结构，该部分在圆柱电池的生产制造过程中无需再进行组装操作。

继续参考图1，在一些实施例中，密封部32的一端与绝缘部31连接，第二端穿过通孔位于外壳1外部；极柱4的第一端凸出于绝缘部31的表面，极柱4的第二端与密封部32的第二端齐平。极柱4的第一端用于连接集流盘，例如，极柱4的第一端与集流盘焊接，因此，将极柱4的第一端凸出设置，利于极柱4与集流盘的焊接操作。

例如，绝缘部31和密封部32为注塑成型的一体结构。绝缘部31和密封部32形成一个一体结构同时满足正极端绝缘和密封的结构，将原两个结构合并为一个，可减少零部件的数量，进而可优化生产工艺；另外，采用一体机构的形式，两者的连接强度更大，结构稳定性更好，有利于确保密封性以及绝缘性。

例如，绝缘部31的形状与正极端盖2的形状相同；绝缘部31的边缘与外壳1的内壁贴合。绝缘部31可覆盖全部的正极端盖2，可确保将正极端盖2与电芯及集流盘隔开，隔离效果更好。

例如，绝缘部31包括镂空孔。设置绝缘部31的目的在隔离正极端盖2和集流盘，在绝缘部31具备一定高度的情况下，可在绝缘部31上设置一定数量的镂空孔，该镂空孔不会导致绝缘部31与集流盘导通。通过在绝缘部31上设置多镂空孔，即可节约绝缘部31的所需材料，也方便对极柱4进行无接触的焊接操作。

继续参考图1，在一些实施例中，外壳1与绝缘部31的贴合面上，以及通孔内壁上分别设有用于提高连接强度的微孔结构。外壳1与密封绝缘垫3接触的界面进行表面处理，以形成微孔结构，例如，微孔结构为纳米孔，通过进行表面处理可确保外壳1与密封绝缘垫3的连接强度。

在一些实施例中，极柱4第二端的端面上设有定位孔41。定位孔41具有一定深度，通过设置定位孔41，在进行圆柱电池生产制造过程中，定位设备与定位孔41配合，以对圆柱电池壳体进行定位，可提高圆柱电池生产制造的精准度及工作效率。

本实用新型实施例提供一种圆柱电池，包括电芯和上述圆柱电池壳体结构。外壳1包括正极端和负极端，其中，外壳1的负极端为开口，电池生产制造过程中，电芯通过负极端的开口置入外壳1，电芯在置入前，极耳与集流盘焊接，组成带有集流盘的电芯结构。

然后，再将电芯结构置入电池壳体内，通过电阻焊或激光焊将集流盘与极柱4底端进行连接，完成电芯结构的入壳和正极焊接工序。后续只需要完成负极集流盘以及盖板的焊接，便可完成电池的所有组装工序。整个壳体和电极的结构简单紧凑，可靠性高且加工成本更低。

上述工艺下，电芯的入壳封装流程得到了有效的简化。由于正电极的一体化设计，电芯与极柱4盖板之间的连接工艺变得简单可靠，降低了对焊接技术的要求，传统的电阻焊或者低功率激光焊也可完成，有助于降低生产成本。

本实用新型实施例提供的一种圆柱电池壳体及圆柱电池，具有以下优点：

1、一体式壳体的制备与电池的装配流程完全独立，有效的减少了将传统的线上零散工序步骤，缩短了电芯入壳以及焊接的工艺流程，降低设备成本，提升了设备产能；

2、减少了电极零部件数量，不再需要固定环，且绝缘片和密封圈采用一体式设计，与壳体以及极柱4之间采用一体注塑成型，连接强度更大，结构稳定性更好，有利于确保密封性以及绝缘性；

3、一体式的壳体在结构上完整度更高，便于进行电池壳体密封性以及绝缘性的检测；

4、带正极电极的一体式的壳体设计，电芯入壳后不再需要进行正极外部壳体的封装焊接，减少了生产成本，提升产品生产效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。