圆柱电池及其制备中间体的制作方法

1.本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种圆柱电池及其制备中间体。


背景技术：

2.圆柱电池通过卷绕制成圆柱形的卷芯，密封于壳体中，具有生产工艺简单、效率高的优点。但是，也存在以下缺点：
3.(1)圆柱电池卷芯一般为中空结构，缺乏支撑，在电池充放电循环过程中，极片会发生膨胀收缩，由于缺乏支撑，极片容易发生塌陷，从而增长锂离子在正负极间的传输路径，影响电性能，甚至还会造成析锂，形成安全隐患；
4.(2)在卷绕环节，往往是将极片和隔离膜绕卷针进行卷绕，从而得到卷芯，为了提高能量密度，会将卷芯卷得非常紧，这样在卷绕完成后将卷针抽出卷芯时，存在抽芯现象，后期需要做整形处理，影响生产效率；
5.(3)卷绕形成的圆柱电池，在充放电过程中，产热先从卷芯中间开始，因为目前的圆柱型电池上下端面一般采用密封结构，卷芯中间的热量难以散发，对电池的电性能以及安全性产生不利影响。
6.针对以上技术问题，专利cn216213700u揭示了一种圆柱电池、散热系统以及电动车辆，通过设置中空的内壳体，增大电池散热面积，并将内壳体作为冷却液输送通道，实现对电池内部的降温。但是，以上专利中，内壳体与外壳体之间设置橡胶圈以实现密封、绝缘，以上密封方式不牢靠，容易出现漏液的情形；


技术实现要素：

7.有鉴于此，本实用新型提出了一种圆柱电池及其制备中间体，以解决内壳体与外壳体之间设置橡胶圈导致的密封不牢靠问题。
8.本实用新型的技术方案是这样实现的：
9.一方面，本实用新型提供了一种圆柱电池，其包括外壳体、盖板、极柱、卷芯和内壳体，其中，
10.所述外壳体呈圆筒状且两端开口；
11.盖板设置有两个，分别密封外壳体两端开口，盖板上开设有第一贯穿孔；
12.极柱设置有至少两个，设置于盖板上并与之绝缘；
13.卷芯设置于外壳体内，内部中空，其正、负极分别与极柱电性连接；
14.极柱与盖板相互电性绝缘；
15.内壳体，呈筒状，其从卷芯中间穿过，且两端分别与盖板焊接固定，第一贯穿孔连通内壳体内部。
16.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括集流盘、绝缘层和铆钉，
17.绝缘层设置于盖板内侧；
18.卷芯两端分别设置有揉平的极耳端面；
19.集流盘包括连续设置的第一盘体、弯折片和第二盘体，其中，
20.第一盘体与极耳端面抵持并焊接；
21.弯折片弯折设置；
22.第二盘体与绝缘层抵持，铆钉依次穿过第二盘体、绝缘层、盖板并与极柱固定；
23.所述第一盘体和弯折片上分别开设有第二贯穿孔，内壳体穿过第二贯穿孔和绝缘层并与盖板焊接固定。
24.在以上技术方案的基础上，优选的，所述卷芯包括正极片、隔离膜和负极片，隔离膜、正极片、隔离膜和负极片依次对齐后绕内壳体卷绕，其中，隔离膜端部和内壳体粘接固定。
25.进一步优选的，所述内壳体表面涂覆有粘接剂，隔离膜端部与之粘接固定。
26.更进一步优选的，所述粘接剂为pvdf、pe或pp，加热后分别与隔离膜端部和内壳体粘接。
27.在以上技术方案的基础上，优选的，所述内壳体穿过卷芯后的外露表面包覆有绝缘胶纸。
28.在以上技术方案的基础上，优选的，所述内壳体为圆筒状。
29.在以上技术方案的基础上，优选的，每个盖板上设置有两个极柱。
30.第二方面，本实用新型提供了第一方面所述的圆柱电池的制备中间体，其包括卷针，卷针插入内壳体内并在膨胀后涨紧内壳体。
31.在以上技术方案的基础上，优选的，所述卷针为一气胀轴。
32.本实用新型的圆柱电池及其制备中间体相对于现有技术具有以下有益效果：
33.(1)通过将内壳体两端分别与盖板焊接固定，且极柱与盖板相互电性绝缘，使得两盖板上的极柱分别带正电和带负电，无需设置橡胶圈，密封牢靠，防止出现漏液的问题；
34.(2)隔离膜端部和内壳体粘接固定，能快速固定隔离膜，防止隔离膜在卷绕过程中跑偏；
35.(3)内壳体穿过卷芯后的外周表面包覆有绝缘胶纸，能防止集流盘接触到内壳体，引发短路或者漏电；
36.(4)卷针插入内壳体内并在膨胀后涨紧内壳体，便于快速固定内壳体进行卷绕，提高生产效率。
附图说明
37.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。
38.图1为本实用新型的圆柱电池的立体图；
39.图2为本实用新型的圆柱电池的分解图；
40.图3为本实用新型的圆柱电池的盖帽组件集流盘未弯折状态下的立体图；
41.图4为本实用新型的圆柱电池的盖帽组件集流盘未弯折状态下的立体图；
42.图5为本实用新型的圆柱电池的制备中间体的结构图。
具体实施方式
43.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。
44.如图1～4所示，本实用新型的圆柱电池，其包括外壳体1、盖板2、极柱3、卷芯4、内壳体5、集流盘6、绝缘层7和铆钉8。
45.其中，外壳体1，呈圆筒状且两端开口，为现有技术，一般采用金属材质。
46.盖板2，设置有两个，分别密封外壳体1两端开口，具体的，外壳体1和盖板2一般采用焊接固定，当然也可以采用铆接或者胶水粘接固定，以上为现有技术。
47.极柱3设置有至少两个，设置于盖板2上并与之绝缘。具体的，所述极柱3至少包括正极和负极，其可以分别设置于两个盖板2上，也能设置于同一盖板2上。在本实施例中，正极和负极极柱3分别设置于外壳体1两端的盖板2上。
48.卷芯4，设置于外壳体1内，内部中空，供内壳体5穿过；卷芯4的正、负极分别与极柱3电性连接，以上为现有技术。
49.具体的，所述卷芯4包括正极片41、隔离膜42和负极片43，隔离膜42、正极片41、隔离膜42和负极片43依次对齐后绕内壳体5卷绕，得到卷芯4和内壳体5的组合体。其中，隔离膜42端部和内壳体5粘接固定。如此，在卷绕开始前，先将隔离膜42端部和内壳体5粘接固定，从而固定住隔离膜42端部，防止其在后续的卷绕过程中跑偏。
50.具体的，所述内壳体5表面涂覆有粘接剂，隔离膜42端部与之粘接固定。其中，所述粘接剂为pvdf、pe或pp，加热后分别与隔离膜42端部和内壳体5粘接。如此，通过热复合，可以快速固定隔离膜42端部和内壳体5。
51.此外，为了便于对卷芯4进行卷绕成型，本实用新型还提供了所述圆柱电池的制备中间体，如图5，其包括卷针9，其卷针9插入内壳体5内并在膨胀后涨紧内壳体5。具体的，所述卷针9为一气胀轴。如此，当卷针9插入内壳体5内并涨紧，接下来转动卷针9，完成卷绕。
52.内壳体5，呈筒状，具体的，所述内壳体5为圆筒状。内壳体5从卷芯4中间穿过，且两端分别与盖板2焊接固定。如此，无需设置橡胶圈，密封牢靠，防止出现漏液的问题。由于本实用新型的内壳体5与卷芯4一起卷绕成型，为了便于对内壳体5和盖板2进行焊接固定，盖板2上开设有第一贯穿孔20，第一贯穿孔20连通内壳体5内部。如此，可将焊枪穿过第一贯穿孔20，将内壳体5和盖板2接触处进行焊接固定。此外，第一贯穿孔20和壳体5内部的贯穿通道，也可以作为加热、冷却介质的通道。
53.绝缘层7，设置于盖板2内侧，起到绝缘作用，一般采用树脂材料。
54.针对全极耳电芯，卷芯4两端分别设置有揉平的极耳端面40，用于焊接集流盘6，以上为现有技术。
55.集流盘6，包括连续设置的第一盘体61、弯折片62和第二盘体63，其中，
56.第一盘体61与极耳端面40抵持并焊接；
57.弯折片62弯折设置；
58.第二盘体63与绝缘层7抵持，铆钉8依次穿过第二盘体63、绝缘层7、盖板2并与极柱3固定。以上为现有技术，其中，铆钉8与盖板2绝缘，并分别与第二盘体63和极柱3电性导通，
进而使得极柱3带电且盖板2不带电。
59.作为一种优选实施方式，每个盖板2上设置有两个极柱3。如此，通过铆钉8连接后，更加稳固。
60.作为一种优选实施方式，所述第一盘体61和弯折片62上分别开设有第二贯穿孔60，内壳体5穿过第二贯穿孔60和绝缘层7并与盖板2焊接固定。如此，第二贯穿孔60可对内壳体5起到避位的作用。
61.为了防止集流盘6接触到壳体5，进而引发短路或者漏电，所述内壳体5穿过卷芯4后的外周表面包覆有绝缘胶纸。
62.以下介绍本本实用新型的圆柱电池的装配方法：
63.首先，将气胀轴卷针9插入内壳体5内并涨紧；
64.接下来，将隔离膜42端部和内壳体5粘接固定，再插入正极片41和负极片43，转动卷针9，完成卷绕后退出气胀轴卷针9；
65.然后，将卷芯4揉平，得到极耳端面40，并将第一盘体61与极耳端面40焊接固定；
66.接着，将装配好的组件一起塞入外壳体1内，铆钉8依次穿过第二盘体63、绝缘层7、盖板2并与极柱3固定；
67.最后，将弯折片62弯折，将盖板2盖在外壳体1两端开口处，在此过程中，内壳体5穿过第二贯穿孔60和绝缘层7并与盖板2抵持，最后焊接固定盖板2和外壳体1，通过第二贯穿孔60伸入焊枪并焊接固定内壳体5和盖板2。
68.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。