一种圆柱电池的制作方法

本申请涉及电池，更具体地说，涉及一种圆柱电池。

背景技术：

1、随着人们对更长续航的追求，电池的能量密度越来越高，但也使得电池在发生热失控时的泄压更为剧烈。在追求更高能量密度的趋势下，圆柱电池热失控过程的剧烈程度显著加剧，即便薄弱部已根据特定产气量进行了设定，但实际泄压速率仍可能远低于热失控的瞬时产气速率。泄压能力不足成为安全瓶颈，电池内部压力无法快速释放，积聚的能量最终可能导致电池爆炸，构成严重的安全隐患。

2、因此，如何提高泄压能力，降低安全隐患，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种圆柱电池，以提高泄压能力，降低因泄压不及时导致的安全隐患。

2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、本申请的第一方面提供了一种圆柱电池，包括外壳以及设置于所述外壳内的电芯和集流件，所述外壳包括外壳本体和设置于所述外壳本体的一端的第一端面部，所述第一端面部包括第一端面本体和设置于所述第一端面本体上的薄弱部，所述薄弱部的厚度小于所述第一端面本体的厚度；

4、所述电芯包括电芯本体和朝向所述第一端面部引出的第一极耳部，所述集流件包括设置于所述第一端面部和所述第一极耳部之间的目标集流件，所述第一极耳部与所述的目标集流件焊接，并在所述的目标集流件上形成有第一焊接区；

5、所述的目标集流件的材料的晶粒尺寸为t μm，所述第一焊接区的焊印面积与所述电芯本体的端面面积的比值为m，所述薄弱部围成的面积与所述第一端面部的面积的比值为k，t×k/m的范围为21.9~609.7。

6、上述技术方案公开的圆柱电池，通过优化目标集流件材料的晶粒尺寸t μm、第一焊接区的焊印面积与电芯本体的端面面积的比值m、薄弱部围成的面积与第一端面部的面积的比值为k，使得三者的关系式t×k/m处于21.9~609.7范围内，既可以避免因t×k/m过大，即t占比过大、k占比过大、m占比过小，导致目标集流件本身由于其晶粒较大，屈服强度差，易变形，焊印面积的减小也使得第一极耳部与目标集流件的连接强度差，因此在变形时容易撕裂第一极耳部与目标集流件的连接，且目标集流件与第一极耳部的连接强度差的问题；也可以避免因t×k/m过小，即t占比过小、k占比过小、m占比过大，导致目标集流件难以变形，让出泄压通道，泄压路径被堵塞导致的泄压不及时的问题，可能造成电池发生严重热失控，壳体存在破裂爆炸，并对相邻电池产生热蔓延的情况。本实施例通过将t×k/m在21.9~609.7范围内选择，可以在保障薄弱部能够及时定向泄压的同时，提高目标集流件和第一极耳部的连接强度，避免影响电池内部和外部的电流传输速率。

1.一种圆柱电池，其特征在于，包括外壳以及设置于所述外壳内的电芯（100）和集流件（300），所述外壳包括外壳本体（230）和设置于所述外壳本体（230）的一端的第一端面部（210），所述第一端面部（210）包括第一端面本体和设置于所述第一端面本体上的薄弱部（212），所述薄弱部（212）的厚度小于所述第一端面本体的厚度；

2.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，t μm的范围为35μm-93μm；

3.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述目标集流件包括第二焊接区（302），所述第二焊接区（302）被配制为与所述外壳上的电流输出端焊接；

4.根据权利要求3所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一焊接区（301）与所述第二焊接区（302）沿垂直于所述第一端面部（210）的方向上形成有高度差。

5.根据权利要求3所述的圆柱电池，其特征在于，所述缓冲结构包括缓冲缺口、缓冲槽和通孔中的至少一者。

6.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述目标集流件包括第一区域和第二区域，所述第一区域的晶粒尺寸大于所述第二区域的晶粒尺寸。

7.根据权利要求6所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一焊接区（301）设置于所述第一区域；

8.根据权利要求7所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一区域的面积小于所述第二区域的面积。

9.根据权利要求1所述的圆柱电池，其特征在于，所述目标集流件包括第一集流件（310）和第二集流件（320）中的一者，所述第一集流件（310）和所述第二集流件（320）中的一者为正极集流件，另一者为负极集流件，所述目标集流件形成有减薄凹部（315），所述第一焊接区（301）设置于所述减薄凹部（315）；

10.根据权利要求9所述的圆柱电池，其特征在于，所述目标集流件于所述减薄凹部（315）的所在区域为凹部区域，于所述减薄凹部（315）外的其他区域为非凹区域，所述凹部区域的晶粒尺寸小于所述非凹区域的晶粒尺寸；

11.根据权利要求9所述的圆柱电池，其特征在于，所述减薄凹部（315）为扇形结构，且包括同轴布置的内缘侧和外缘侧以及分别连接内缘侧和外缘侧两端的边侧。

12.根据权利要求1-11任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述目标集流件设置有贯通孔，所述贯通孔与所述第一焊接区（301）间隔设置，所述贯通孔包括多个，且分别设置于所述第一焊接区（301）相对的两侧。

13.根据权利要求12所述的圆柱电池，其特征在于，至少两个所述贯通孔分别设置于所述第一焊接区（301）的两侧，且沿所述第一端面部（210）的径向方向对称设置于所述第一焊接区（301）的两侧。

14.根据权利要求1-11任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述目标集流件的任意区域的厚度范围为0.2mm~1.2mm；

15.根据权利要求1-11任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述目标集流件的材质包括第一金属，所述第一金属为铜或铝，所述第一金属的质量占比大于等于90%。

16.根据权利要求15所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一金属为铜，所述第一金属的质量占比大于等于99%。

17.根据权利要求15所述的圆柱电池，其特征在于，所述目标集流件的材质还包括第二金属，所述第二金属包括锰、镁、铁、镍、锌、钛、铬、碳、硅及氮中的一种或多种。

18.根据权利要求1-11任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述电芯本体（110）包括卷芯孔（130），所述电芯本体（110）面向所述第一端面部（210）的一端为电芯目标端面，沿所述电芯目标端面的径向方向上，所述第一极耳部（120）与卷芯孔（130）的间距x mm的范围为0.5mm~10mm。

19.根据权利要求1-11任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述电芯本体（110）包括卷芯孔（130），所述卷芯孔（130）与所述薄弱部（212）围成的区域相对设置。

20.根据权利要求1-11任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述薄弱部（212）包括封闭的环形凹槽；

21.根据权利要求1-11任一项所述的圆柱电池，其特征在于，所述第一端面部（210）包括端面凹部（213），所述薄弱部（212）设置于端面凹部（213）的底壁上。