圆柱电池的隔圈和具有其的圆柱电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池领域，尤其是涉及一种圆柱电池的隔圈和具有其的圆柱电池。


背景技术：

2.随着科技的发展，电动自行车、电动汽车、智能玩具等的日益普及，市面上对电池的放电功率和容量需求也越来越高，通常，大倍率型或高容量型电芯采用多个极耳。然而，现有技术中的隔圈一部分仅允许单极耳穿过，另一部分允许多极耳穿过，但隔圈上的开孔与极耳匹配性低，不便于操作。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种圆柱电池的隔圈，所述隔圈提高与极耳的匹配性，提高安全性，减少焊接次数，便于操作加工，提高生产效率。
4.本实用新型还提出一种圆柱电池，所述圆柱电池包括上述的圆柱电池的隔圈。
5.根据本实用新型实施例的圆柱电池的隔圈包括：中心部，所述中心部具有在所述中心部的厚度方向上贯穿所述中心部的通孔；多个环形部，多个所述环形部依次套设且间隔开，位于中心的所述环形部套设在所述中心部上且与所述中心部间隔开；连接部，位于中心的所述环形部与所述中心部之间连接有所述连接部，且每相邻的两个所述环形部之间连接有所述连接部。
6.根据本实用新型实施例的圆柱电池的隔圈，通过在中心部外依次套设多个间隔开的环形部，中心部与位于中心的环形部以及相邻的两个环形部之间的空间可供位于不同位置的极耳伸出，从而提高了隔圈与极耳的匹配性。
7.此外，中心部与位于中心的环形部以及相邻的两个环形部通过连接部连接，为极耳提供支撑，将极耳的弯折部分与极片间隔开，降低了短路的可能性，提高了安全性。并且，通过在中心部设置通孔，将多个极耳一同焊接，减少焊接次数，降低焊接难度，便于操作加工，提高生产效率。
8.另外，根据本实用新型的圆柱电池的隔圈，还可以具有如下附加的技术特征：
9.在一些实施例中，位于中心的所述环形部与所述中心部之间具有多个所述连接部且所述多个连接部在所述中心部的周向方向上间隔开。
10.在一些实施例中，每相邻的两个所述环形部之间设有多个所述连接部且多个所述连接部沿所述环形部的周向方向上间隔开。
11.在一些实施例中，位于中心的所述环形部与所述中心部之间具有两个相对设置的所述连接部，每相邻的两个所述环形部之间设有两个相对设置的所述连接部。
12.在一些实施例中，所有所述连接部在所述中心部的同一径向方向排布。
13.在一些实施例中，位于所述环形部径向内侧的两个所述连接部的排布方向与位于
所述环形部径向外侧的两个所述连接部的排布方向垂直。
14.在一些实施例中，多个所述环形部包括：第一环形部，所述第一环形部套设于所述中心部外且与所述中心部间隔开；第二环形部，所述第二环形部套设于所述第一环形部外且与所述第一环形部间隔开。
15.在一些实施例中，所述第一环形部的内径为a1，其中，15≤a1≤29.8mm，所述第一环形部的外径为a2，其中，29≤a2≤30.8mm；和/或，所述第二环形部的内径为a3，其中，39≤a3≤40.8mm，所述第二环形部的外径为a4，其中，44.5≤a4≤45.8mm。
16.在一些实施例中，所述中心部的外径为a5,其中，10≤a5≤25mm。
17.根据本实用新型实施例的圆柱电池，包括上述的圆柱电池的隔圈。
18.根据本实用新型实施例的圆柱电池，通过设置上述的圆柱电池的隔圈，在中心部外依次套设多个间隔开的环形部，心部与位于中心的环形部以及相邻的两个环形部之间的空间可供位于不同位置的极耳伸出，从而提高了隔圈与极耳的匹配性，并且使得中心部与位于中心的环形部以及相邻的两个环形部通过连接部连接，为极耳提供支撑，将极耳的弯折部分与极片间隔开，降低了短路的可能性，提高了安全性。并且，通过在中心部设置通孔，将多个极耳一同焊接，减少焊接次数，降低焊接难度，便于操作加工，提高生产效率。
19.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
20.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1是根据本实用新型实施例的圆柱电池的隔圈的俯视图，其中，第一连接部与第二连接部在中心部的同一径向方向排布；
22.图2是根据本实用新型实施例的圆柱电池的隔圈的俯视图，其中，第一连接部与第二连接部的排布方向互相垂直；
23.图3是根据本实用新型实施例的圆柱电池的隔圈与极耳配合的示意图；
24.图4是根据本实用新型实施例的圆柱电池的极片的俯视图；
25.图5是根据本实用新型实施例的圆柱电池的将极片展开的示意图，其中示出可从中心部与第一环形部之间伸出的极耳的范围；
26.图6是根据本实用新型实施例的圆柱电池的将极片展开的示意图，其中示出可从第一环形部与第二环形部之间伸出的极耳的范围。
27.附图标记：
28.100、隔圈；200、圆柱电池；
29.1、中心部；11、通孔；
30.2、环形部；21、第一环形部；22、第二环形部；
31.3、连接部；31、第一连接部；32、第二连接部；
32.4、极片；41、极耳；42、第一端；43、第二端。
具体实施方式
33.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.下面参考附图描述根据本实用新型实施例的圆柱电池200的隔圈100。
38.如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的圆柱电池200的隔圈100包括中心部1、多个环形部2和连接部3。
39.具体地，参考附图1和附图2所示，中心部1具有在中心部1的厚度方向上贯穿中心部1的通孔11。通孔11用于供焊针伸入，能够将弯折至通孔11处的多个极耳41一同焊接至钢壳上，从而能够减少焊接次数，降低焊接难度，便于操作加工，提高生产效率。在一个具体示例中，当隔圈100用于负极时，多个极耳41向通孔11处弯折，从正极至负极的方向向通孔11处伸入焊针，从而将多个极耳41一同焊接至钢壳底部并实现多个极耳41与钢壳导电连接。
40.进一步地，参考附图2和附图3所示，多个环形部2依次套设且间隔开，位于中心的环形部2套设在中心部1上且与中心部1间隔开，从而能够在中心部1与位于中心的环形部2之间、环形部2与环形部2之间皆留出供极耳41伸出的空间，满足在径向方向上位于不同位置的极耳41的伸出，从而提高了隔圈100与极耳41的匹配性。通过环形部2对极耳41的弯折部分的支撑可以对极耳41起到保护作用，降低极耳41变形的可能性。并且，环形部2可以将极耳41的弯折部分与极片4间隔开，从而使极耳41不与极芯的正极片、负极片相接触，规避了短路的风险。
41.再进一步地，参考附图2和附图3所示，位于中心的环形部2与中心部1之间连接有连接部3，且每相邻的两个环形部2之间连接有连接部3，通过连接部3将隔圈100径向方向相邻的部分两两相连，使隔圈100不会产生部分脱落的现象，从而能够将隔圈100连接成为一个整体，保障隔圈100的稳定性。
42.此外，参考附图4所示，在卷绕的极片4上不同位置的极耳41可以设计的宽度也不
同，从而便于极耳41的弯折与焊接。具体地，极耳41的宽度可以设计为3-6mm，当极耳41的位置靠近极芯时，在径向方向上位于同一位置的极片4的周长较小，极耳41的宽度便需要小一些；当极耳41的位置远离极芯时，在径向方向上位于同一位置的极片4的周长较大，极耳41的宽度便可以设计的大一些。例如，极耳41的宽度可以为3mm、4mm、5mm或6mm。
43.另外，圆柱电池200的隔圈100为绝缘件，能够将极耳41的弯折部分与极片4隔离，从而避免了由极耳41引起的短路。
44.根据本实用新型实施例的圆柱电池200的隔圈100，通过在中心部1外依次套设多个间隔开的环形部2，中心部1与位于中心的环形部2以及相邻的两个环形部2之间的空间可供位于不同位置的极耳41伸出，从而提高了隔圈100与极耳41的匹配性，并且使得中心部1与位于中心的环形部2以及相邻的两个环形部2通过连接部3连接，为极耳41提供支撑，将极耳41的弯折部分与极片4间隔开，降低了短路的可能性，提高了安全性。并且，通过在中心部1设置通孔11，将多个极耳41一同焊接，减少焊接次数，降低焊接难度，便于操作加工，提高生产效率。
45.在本实用新型的一些实施例中，连接部3包括第一连接部31和第二连接部32。参考附图1和附图2所示，位于中心的环形部2与中心部1之间具有多个第一连接部31且多个第一连接部31在中心部1的周向方向上间隔开，从多处将位于中心的环形部2与中心部1连接在一起，保障了位于中心的环形部2与中心部1连接的可靠性。在一个具体示例中，参考附图2所示，第一连接部31有两个，从两处将位于中心的环形部2与中心部1连接在一起，提高连接的稳定性，同时保证了位于中心的环形部2和中心部1之间的间隙沿中心部1的周向方向上的长度，为极耳41穿出提供较大的空间，提高了隔圈100应用的广泛性。
46.在本实用新型的进一步的实施例中，参考附图1和附图2所示，每相邻的两个环形部2之间设有多个第二连接部32且多个第二连接部32沿环形部2的周向方向上间隔开，从多处将相邻的两个环形部2连接在一起，保障了相邻的两个环形部2连接的可靠性。在一个具体示例中，参考附图2所示，第二连接部32有两个，从两处将相邻的两个环形部2连接在一起，提高连接的稳定性，同时保证了相邻两个环形部2之间的间隙沿环形部2的周向方向上的长度，为极耳41穿出提供较大的空间，提高了隔圈100应用的广泛性。
47.在本实用新型的更进一步的实施例中，位于中心的环形部2与中心部1之间具有两个相对设置的连接部3，能够保障隔圈100的对称性，提高位于中心的环形部2与中心部1之间连接的可靠性，同时保证了位于中心的环形部2和中心部1之间的间隙沿中心部1的周向方向上的长度，为极耳41穿出提供较大的空间，提高了隔圈100应用的广泛性，且便于隔圈100的冲切加工。参考附图2所示，在中心部1和位于中心的环形部2之间的左侧和右侧各有一个第一连接部31，两个第一连接部31相对设置，保障了隔圈100在前后方向和左右方向上的对称性。
48.进一步地，每相邻的两个环形部2之间设有两个相对设置的连接部3，能够保障隔圈100的对称性，提高相邻两个环形部2之间连接的可靠性，同时保证了相邻两个环形部2之间的间隙沿环形部2的周向方向上的长度，为极耳41穿出提供较大的空间，提高了隔圈100应用的广泛性，且便于隔圈100的冲切加工。参考附图2所示，在位于两个环形部2之间的上侧和下侧各有一个第二连接部32，两个第二连接部32相对设置，保障了隔圈100在前后方向和左右方向上的对称性。
49.此外，相对设置的两个第一连接部31的排布方向与相对设置的两个第二连接部32的排布方向之间形成的角度不限，例如，相对设置的两个第一连接部31的排布方向与相对设置的两个第二连接部32的排布方向之间形成的角度可以为0、30
°
、60
°
、90
°
、120
°
、150
°
或175
°
。
50.在本实用新型的一个实施例中，参考附图1所示，所有连接部3在中心部1的同一径向方向排布，也就是说，相对设置的两个第一连接部31与相对设置的两个第二连接部32位于中心部1的同一径向方向上，即相对设置的两个第一连接部31的排布方向与相对设置的两个第二连接部32的排布方向之间形成的角度为0
°
，结构简单，便于隔圈100的生产加工。
51.在本实用新型的一个实施例中，参考附图2所示，位于环形部2径向内侧的两个连接部3的排布方向与位于环形部2径向外侧的两个连接部3的排布方向垂直，也就是说，相对设置的两个第一连接部31的排布方向与相对设置的两个第二连接部32的排布方向垂直，即相对设置的两个第一连接部31的排布方向与相对设置的两个第二连接部32的排布方向之间形成的角度为90
°
，从而能够从前后左右四个方位上保障隔圈100结构的可靠性，并且，来自四个方位的固定能够使隔圈100在冲切加工时不易变形。
52.在本实用新型的一些实施例中，参考附图3所示，多个环形部2包括第一环形部21和第二环形部22，设置两个环形部2能够在保障为极耳41的弯折部分提供足够支撑的基础上，尽可能多的为极耳41的伸出留出空间，提高了匹配性，扩大了隔圈100的适用范围。
53.具体地，第一环形部21套设于中心部1外且与中心部1间隔开，能够在中心部1径向外侧、第一环形部21径向内侧留出可供极耳41伸出的圆环状空间，并且中心部1可以对位于中心部1径向外侧的极耳41的弯折部分提供支撑，第一环形部21可以对位于第一环形部21径向外侧的极耳41的弯折部分提供支撑，减少极耳41的变形，提高极耳41的可靠性，降低短路发生的概率。进一步地，第二环形部22套设于第一环形部21外且与第一环形部21间隔开，能够在第一环形部21径向外侧、第二环形部22径向内侧留出可供极耳41伸出的圆环状空间。
54.在本实用新型的进一步的实施例中，参考附图2所示，第一环形部21的内径为a1，其中，15≤a1≤29.8mm，第一环形部21的外径为a2，其中，29≤a2≤30.8mm。在这个范围内的第一环形部21的内径和外径，可以使第一环形部21在径向方向上的宽度足以对位于第一环形部21径向外侧的极耳41的弯折部分提供支撑，并且在第一环形部21径向的内外侧皆不过多的占用供极耳41伸出的空间。例如，第一环形部21的内径a1可以为15mm、20.5mm、25mm、28.5mm或29.8mm，第一环形部21的外径a2可以为29mm、29.5mm、30mm、30.5mm或30.8mm。
55.进一步地，参考附图2所示，第二环形部22的内径为a3，其中，39≤a3≤40.8mm，第二环形部22的外径为a4，其中，44.5≤a4≤45.8mm。在这个范围内的第二环形部22的内径和外径，可以使第二环形部22在径向方向上的宽度足以对位于第二环形部22径向外侧的极耳41的弯折部分提供支撑，并且在第二环形部22径向的内外侧皆不过多的占用供极耳41伸出的空间。例如，第二环形部22的内径a3可以为39mm、39.5mm、40mm、40.5mm或40.8mm，第二环形部22的外径a4可以为44.5mm、44.8mm、45mm、45.5mm或45.8mm。
56.另外，极片4卷绕后位于径向内侧的一端为第一端42，卷绕后位于径向外侧的一端为第二端43。在一个具体示例中，参考附图5所示，将卷绕的极片4展开，与中心部1的外径位于同一径向位置的极耳41到第一端42的距离l1为722.3mm，与第一环形部21的内径位于同
一径向位置的极耳41到第一端42的距离l2为1489mm，从第一端42起，位于722.3-1489mm范围内的极耳41可以从中心部1和第一环形部21之间的空间伸出；参考附图6所示，与第二环形部22的内径位于同一径向位置的极耳41到第二端43的距离l3为1334mm，与第一环形部21的外径位于同一径向位置的极耳41到第二端43的距离l4为3286mm，从第二端43起，位于1334-3286mm范围内的极耳41可以从第一环形部21和第二环形部22之间的空间伸出。
57.在本实用新型的一些实施例中，参考附图2所示，中心部1的外径为a5,其中，10≤a5≤25mm，在这个范围内的中心部1的外径a5可以使中心部1在径向方向上的宽度足以对位于中心部1径向外侧的极耳41的弯折部分提供支撑，并且不过多的占用供极耳41伸出的空间。例如，中心部1的外径a5可以为10mm、15mm、18mm、20mm或25mm。
58.下面参考图2至图3描述根据本实用新型一个具体实施例的圆柱电池200的隔圈100。
59.具体地，如图2至图3所示，圆柱电池200的隔圈100包括：中心部1、多个环形部2和连接部3。
60.进一步地，中心部1具有在中心部1的厚度方向上贯穿中心部1的通孔11，用于将多个极耳41一同焊接，减少焊接次数，提高生产效率。位于中心部1的径向外侧设有多个环形部2，能够支撑极耳41的弯折部分，降低极耳41变形的可能性，降低短路的概率。多个环形部2包括第一环形部21和第二环形部22，第一环形部21套设于中心部1外且与中心部1间隔开，第二环形部22套设于第一环形部21外且与第一环形部21间隔开。
61.更进一步地，连接部3包括第一连接部31和第二连接部32，相对设置的两个第一连接部31连接在中心部1与第一环形部21之间，相对设置的两个第二连接部32连接在第一环形部21与第二环形部22之间。相对设置的两个第一连接部31的排布方向与相对设置的两个第二连接部32的排布方向垂直，从而能够从前后左右四个方位上保障隔圈100结构的可靠性，并且，来自四个方位的固定能够使隔圈100在冲切加工时不易变形。
62.另外，第一环形部21的内径为a1，15≤a1≤29.8mm，第一环形部21的外径为a2，29≤a2≤30.8mm，第二环形部22的内径为a3，39≤a3≤40.8mm，第二环形部22的外径为a4，44.5≤a4≤45.8mm，中心部1的外径为a5,10≤a5≤25mm。
63.本实用新型还提出一种具有上述实施例的隔圈100的圆柱电池200。
64.根据本实用新型实施例的圆柱电池200，通过设有上述实施例的圆柱电池200的隔圈100，在中心部1外依次套设多个间隔开的环形部2，中心部1与位于中心的环形部2以及相邻的两个环形部2之间的空间可供位于不同位置的极耳41伸出，从而提高了隔圈100与极耳41的匹配性，并且使得中心部1与位于中心的环形部2以及相邻的两个环形部2通过连接部3连接，为极耳41提供支撑，将极耳41的弯折部分与极片4间隔开，降低了短路的可能性，提高了安全性。并且，通过在中心部1设置通孔11，将多个极耳41一同焊接，减少焊接次数，降低焊接难度，便于操作加工，提高生产效率。
65.根据本实用新型实施例的圆柱电池200的隔圈100及圆柱电池200的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
66.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。在本说明书中，对上述术语的示意性表
述不必须针对的是相同的实施例或示例。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。
67.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。