圆柱电池和用电装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，更具体地，涉及一种圆柱电池和用电装置。


背景技术：

2.在一些相关技术中，对于直径比较大的圆柱电池，通常采用多个极耳来进行导流，实现快速的充放电。但是对于多极耳的焊接，焊接操作较为复杂，不利于提高多极耳的焊接效率。


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，本实用新型的一个目的在于提出一种圆柱电池，所述圆柱电池能实现快速充放电，并且第一极耳与盖板的连接方式十分简单，连接效率高。
4.本实用新型的另一个目的在于提出一种具有上述圆柱电池的用电装置。
5.根据本实用新型实施例的圆柱电池，包括：电芯卷绕体，所述电芯卷绕体包括卷绕布置的第一极片、第二极片和隔膜，所述第一极片和所述第二极片的极性相反并通过所述隔膜隔开，所述第一极片设有多个第一极耳，其中至少两个所述第一极耳沿所述电芯卷绕体的周向错开布置；盖板和转接件，所述转接件具有第一端和第二端，所述转接件所述第一端与所述盖板电连接，所述转接件的所述第二端与多个所述第一极耳电连接。
6.根据本实用新型实施例的圆柱电池，通过至少两个第一极耳沿电芯卷绕体的周向错开布置，使多个第一极耳在第一极片上的设置位点的灵活性提高，无需精准计算第一极耳在电芯卷绕体上的设置位点，第一极耳的设置位点可以灵活设置，有利于减少第一极耳与盖板的连接操作步骤，使第一极耳与盖板相连的操作十分简单，进而提高第一极耳与盖板的连接效率。并且通过转接件的第一端与盖板电连接，转接件的第二端与多个第一极耳电连接，即使第一极耳错开布置也能实现第一极耳与盖板的连接，实现快速导流。
7.另外，根据本实用新型上述实施例的圆柱电池还可以具有如下附加的技术特征：
8.根据本实用新型的一些实施例，任意两个所述第一极耳沿所述电芯卷绕体的周向错开。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述第一极耳为2～10个。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述第一极耳弯折延伸且包括第一段和第二段，所述第一段与所述电芯卷绕体连接，所述第二段与所述转接件连接，多个所述第一极耳的所述第二段和所述转接件的所述第二端沿所述电芯卷绕体的轴向层叠布置。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述转接件的第二端层叠设置于靠近所述电芯卷绕体的所述第一极耳的第二段与所述电芯卷绕体之间。
12.根据本实用新型的一些实施例，多个所述第一极耳均为长方形片，所述第二段长度方向的一端与所述第一段相连，在所述电芯卷绕体轴向上，任意相邻两个所述第二段中，靠近所述电芯卷绕体的所述第二段宽度大于远离所述电芯卷绕体的所述第二段宽度。
13.根据本实用新型的一些实施例，多个所述第一极耳的宽度为3mm～10mm。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述电芯卷绕体的中部设有极芯孔，所述转接件的第二端覆盖所述极芯孔。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述转接件为长方形片，所述转接件的宽度为4mm～10mm。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述转接件的厚度为0.1mm～0.5mm。
17.根据本实用新型实施例的用电装置包括根据本实用新型实施例的圆柱电池，所述圆柱电池用于为所述用电装置提供电能。
18.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
19.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：
20.图1是根据本实用新型实施例的圆柱电池的结构示意图；
21.图2是根据本实用新型实施例的电芯卷绕体的俯视图，其中，至少两个第一极耳不在一条直线上，并且第一极耳没有弯折；
22.图3是根据本实用新型实施例的电芯卷绕体的俯视图，其中，至少两个第一极耳不在一条直线上，并且第一极耳弯折，第一极耳与转接件的第二端连接；
23.图4是根据本实用新型实施例的第一极耳与转接件连接、转接件与盖板连接的结构示意图；
24.图5是根据本实用新型实施例的转接件的结构示意图。
25.附图标记：
26.圆柱电池100；电芯卷绕体10；极芯孔11；第一极耳21；第一段211；第二段212；盖板31；转接件41；隔圈51。
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施例，所述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。
28.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。
29.在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征，“多个”的含义是两个或两个以上，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一
和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
30.下面参考附图描述根据本实用新型实施例的圆柱电池100。
31.参照图1-图5所示，根据本实用新型实施例的圆柱电池100可以包括：电芯卷绕体10。
32.具体而言，如图1和图2所示，电芯卷绕体10包括卷绕布置的第一极片、第二极片和隔膜，其中第一极片和第二极片的极性相反并通过隔膜隔开，例如第一极片可以为负极极片，第二极片为正极极片，也可以是第一极片为正极极片，第二极片为负极极片。隔膜设置于第一极片和第二极片之间，用于防止第一极片与第二极片直接接触而造成短路。第一极片可以设有多个第一极耳21，例如第一极片可以为正极极片，正极极片对应设有多个正极极耳，或者第一极片可以为负极极片，负极极片对应设有多个负极极耳，本技术的以下描述均是针对对应同一电极的多个第一极耳21的描述。
33.通过设置多个第一极耳21可以实现圆柱电池100的快速充放电，有利于增大圆柱电池100的直径，实现大倍率放电。例如，电芯卷绕体10可以由正极极片、隔膜和负极极片卷绕而成。并且，如图3所示，其中至少两个第一极耳21沿电芯卷绕体10的周向错开布置，其中“周向”指的是环绕电芯卷绕体10的卷绕轴线的方向。换言之，至少两个第一极耳21在电芯卷绕体10上的设置位点不在同一条径向线上。使第一极耳21在第一极片上的设置灵活性得以提高，无需对多个第一极耳21的位置均精准计算和进准布置，有利于提高生产效率。
34.在一些相关技术中，通过设置集流板的方式，使极耳与壳体间接相连。具体地，可以在集流板上设置穿孔，极耳可以穿过穿孔与集流板焊接，实现大倍率充放电，但是，在焊接之前，需要精准计算极耳与集流板上穿孔的相对位置，使极耳与穿孔的位置对应，方便使极耳穿过穿孔。并且，通过该方式增加了极耳焊接的步骤，进而增加了工时，不利于提高极耳与集流板的连接效率，并且不利于降低焊接极耳的成本。
35.而在本技术方案中，如图4和图5所示，圆柱电池100还可以包括盖板31和转接件41，转接件41可以具有第一端和第二端，例如在一些实施例中，转接件41为长条形，长条形长度方向的两端分别为第一端和第二端。其中，转接件41的第一端可以与盖板31电连接，转接件41的第二端可以与多个第一极耳21电连接，通过设置转接件41可以将第一极耳21与盖板31间接相连，实现快速导流。
36.例如，可以使多个第一极耳21相连后与转接件41的第二端相连，也可以使多个第一极耳21与转接件41的第二端依次相连，这些都在本实用新型的保护范围之内。
37.由此，第一极耳21与盖板31的连接方式十分简单，有利于提高工作的稳定性和可靠性，无需在盖板31上设置穿孔以使第一极耳21与盖板31连接。并且，相较于相关技术中的极耳需要精准穿过过孔，本技术中只需要将转接件41的第一端与盖板31电连接，转接件41的第二端与第一极耳21电连接，无需精准计算第一极耳21在电芯卷绕体10上的设置位点，例如无需使多个第一极耳21在一条径向线上，换言之，第一极耳21在电芯卷绕体10上的设置位点可以灵活设置，有利于减小第一极耳21与盖板31的连接步骤操作精度，提高第一极耳21与盖板31的连接效率。
38.在一些具体的实施例中，如图2所示，多个第一极耳21皆沿电芯卷绕体10的周向错
开，换言之，所有的第一极耳21皆不在同一条径向线上。第一极耳21在极片上的设置位点灵活设置，无需进行精准计算，通过转接件41即可实现都不在同一条径向线上的第一极耳21与盖板31相连，由此可以使第一极耳21与盖板31的连接操作更加便捷。并且便于每个第一极耳21与转接件41进行连接。
39.并且，在一些实施例中，多个第一极耳21弯折后可以相互重叠，以形成重叠部分，可以使多个第一极耳21弯折后的重叠部分整体与转接件41进行电连接，相较于一些相关技术中需要依次将每个第一极耳21穿孔后与集流板焊接，能有效减小第一极耳21与转接件41电连接的次数，提高第一极耳21与转接件41连接的效率，进而提高第一极耳21与盖板31连接的效率。
40.此外，由于转接件41独立于盖板31，转接件41的尺寸便于根据实际情况进行调节，例如，可以根据第一极耳21的尺寸灵活改变转接件41的尺寸大小，使转接件41的更换更加方便，不会与圆柱电池100的其他结构发生结构干涉，可以适应不同的第一极耳21尺寸需求。并且，可以灵活增大转接件41第二端与第一极耳21的接触面积，使转接件41与第一极耳21的连接更加可靠，有利于实现圆柱电池100的大倍率充放电。
41.需要说明的是，转接件41的具体构造可以根据实际情况灵活设置。例如，转接件41为片体结构，可以为长条形的片体一端设有直径大于片体宽度方向的圆形片体，该圆形片体可以与多个第一极耳21电连接，可以有效增大转接件41与第一极耳21的接触面积，有利于使转接件41与第一极耳21电连接的效果更加可靠。
42.根据本实用新型实施例的圆柱电池100，通过至少两个第一极耳21沿电芯卷绕体10的周向错开布置，使多个第一极耳21在第一极片上的设置位点的灵活性提高，无需精准计算第一极耳21在电芯卷绕体10上的设置位点，第一极耳21的设置位点可以灵活设置，有利于减少第一极耳21与盖板31的连接操作步骤，使第一极耳21与盖板31相连的操作十分简单，进而提高第一极耳21与盖板31的连接效率。并且通过转接件41的第一端与盖板31电连接，转接件41的第二端与多个第一极耳21电连接，即使第一极耳21错开布置也能实现第一极耳21与盖板31的连接，实现快速导流。
43.需要说明的是，第一极耳21可以是正极极耳，也可以是负极极耳，这些都在本实用新型实施例的保护范围之内。
44.在一些实施例中，如图2所示，任意两个第一极耳21可以沿电芯卷绕体10的周向错开，即任意两个第一极耳21都不在一条径向线上，例如对应正极的任意两个第一极耳21沿电芯卷绕体10的周向错开，能使每个第一极耳21在与转接件41连接时都易于操作。
45.并且，在生产过程中，电芯卷绕体10由极片和隔膜卷绕而成，若需要卷绕后多个第一极耳21在同一条径向线上，需要计算极片上任意两个第一极耳21的相对位置，或者需要进行分段卷绕，即在极片等卷绕至一定程度后，将极片切断，以使两个第一极耳21能在同一条径向线上。
46.而在本技术的一些实施例中，不需要精准计算任意两个第一极耳21的相对位置，电芯卷绕体10也无需进行分段卷绕，通过转接件41可实现第一极耳21与盖板31的连接，能有效提高第一极耳21与盖板31的连接效率。
47.需要说明的是，第一极耳21的数量可以根据实际需要灵活设置，在一些实施例中，如图2所示，第一极耳21可以为2～10个，例如第一极耳21可以为2个、4个、7个、10个等，这些
都在本实用新型的保护范围之内。
48.通过在上述范围内合理选择第一极耳21的设置数量，在能够实现大倍率充放电，提高电芯卷绕体10散热效果，避免热量堆积的同时，能使第一极耳21与转接件41的连接效果更加稳固且可靠。例如在第一极耳21与转接件41的第二端通过焊接连接的一些实施例中，通过合理选择第一极耳21数量能够避免出现虚焊，进而第一极耳21与转接件41的焊接效果更加稳定，更有利于实现快速充放电。并且有利于降低因第一极耳21与转接件41连接产生的内阻，有利于实现大倍率放电。
49.在本实用新型的一些实施例中，如图3和图4所示，第一极耳21弯折延伸，并且第一极耳21可以包括第一段211和第二段212，其中，第一段211与电芯卷绕体10连接，第二段212与转接件41连接，多个第一极耳21的第二段212和转接件41的第二端沿电芯卷绕体10的轴向层叠布置。需要说明的是，轴向指的是沿着电芯卷绕体10的卷绕轴线方向。
50.具体地，多个第一极耳21的第二段212向靠近电芯卷绕体10的轴线方向弯折，多个第二段212与转接件41在电芯卷绕体10的轴向上的投影有重叠部分。举例而言，转接件41的第二端可以位于多个第二段212之间，也可以位于多个第二段212远离电芯卷绕体10的一侧，或者位于多个第二段212与电芯卷绕体10之间，这些都在本实用新型的保护范围之内。
51.由此，可以使多个第二段212与转接件41的第二端一次性进行连接，例如一次性进行焊接，有利于提高第一极耳21与转接件41的连接效率。
52.在一些实施例中，转接件41的第二端可以层叠设置于靠近电芯卷绕体10的第一极耳21的第二段212与电芯卷绕体10之间。在连接第一极耳21与转接件41时，可以先将转接件41的第二端置于电芯卷绕体10，再将第一极耳21弯折，使第二段212与转接件41的第二端层叠布置，由此可以使第二段212与转接件41第二端直接连接或间接连接的操作更加方便，能使两者的连接效果更加可靠，有利于实现大倍率充放电。并且，避免转接件41对第二段212造成遮挡而影响连接操作，避免出现虚焊。
53.在一些具体的实施例中，如图1所示，圆柱电池100还可以包括隔圈51，隔圈51上有极耳孔，隔圈51设置于电芯卷绕体10与转接件41之间。第一极耳21可以穿过隔圈51上的极耳孔，可以避免第一极耳21或转接件41与电芯卷绕体10直接接触而发生短路，有利于提高圆柱电池100的安全性能。
54.在一些实施例中，如图4所示，第一极耳21均为长方形片，可以使第一极耳21的形状规整，便于在生产过程中加工出所需长度的第一极耳21，能使加工第一极耳21的长度更加精确，并且有利于降低生产成本。并且，第二段长度方向的一端与第一段相连，在电芯卷绕体10轴向上，任意相邻两个第二段212中，靠近电芯卷绕体10的第二段212宽度大于远离电芯卷绕体10的第二段212宽度。这里，第二段的宽度指在垂直于第二段的长度方向上第二段的尺寸。
55.由此，远离电芯卷绕体10的第二段212不会完全遮挡靠近电芯卷绕体10的第二段212，在多个第二段212的连接过程中，进而可以使任意第二段212能够与相邻的第二段212连接，有利于确保连接的准确性。并且，有利于每个第一极耳21的第二段212都能实现稳固且可靠地连接，进而有利于实现大倍率充放电。
56.在本实用新型的一些实施例中，多个第一极耳21的宽度可以在3mm～10mm区间范围内。例如，第一极耳21的宽度可以为3mm、5mm、7mm、10mm等，这些都在本实用新型的保护范
围之内。通过在上述范围内选择第一极耳21的宽度，能实现快速过流，实现大倍率充放电。同时可以避免浪费材料，降低圆柱电池100的生产成本。这里，第一极耳21的宽度是指在垂直于第一极耳21长度方向上第一极耳21的尺寸。
57.在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，电芯卷绕体10的中部可以设有极芯孔11，并且转接件41的第二端覆盖极芯孔11。具体地，在转接件41的第二端置于电芯卷绕体10时，转接件41的第二端可以完全遮挡住极芯孔11，使电芯卷绕体10能够对转接件41的第二端起到支撑作用，从而保证在焊接过程中转接件41与第一极耳21之间焊接的可靠性，并且转接件41的第二端尺寸较大，避免被第一极耳21遮挡而产生虚焊。
58.在本实用新型的一些实施例中，转接件41可以为长方形片，可以使转接件41的形状规整，便于在生产过程中加工出所需长度的转接件41，能使加工转接件41的长度更加精确，并且有利于降低生产成本。
59.在转接件41为长方形片的一些实施例中，转接件41的宽度可以为4mm～10mm。例如，可以为4mm、5mm、7mm、10mm等，这些都在本实用新型的保护范围之内。通过在上述范围内选择转接件41的宽度，能够确保转接件41能与第一极耳21充分接触，确保转接件41与第一极耳21稳定的连接效果。并且转接件41的宽度不至于过大，有利于降低圆柱电池100的生产成本。
60.在本实用新型的一些实施例中，转接件41的厚度为0.1mm～0.5mm。例如，可以为0.1mm、0.3mm、0.5mm等，这些都在本实用新型的保护范围之内。通过在上述范围内选择转接件41的厚度，能够确保良好的导流能力。并且转接件41的宽度不至于过大，避免盖板31与圆柱电池100的其他结构配合时出现结构干涉，有利于圆柱电池100的结构设计更加合理。
61.根据本实用新型实施例的用电装置可以包括根据本实用新型实施例的圆柱电池100，圆柱电池100可以用于为用电装置提供电能，以确保用电装置能正常工作，例如用电装置可以是电动自行车、电动摩托车、电动汽车等。
62.由于根据本实用新型实施例的圆柱电池100具有上述有益效果，根据本实用新型实施例的用电装置，通过至少两个第一极耳21沿电芯卷绕体10的周向错开布置，使多个第一极耳21在第一极片上的设置位点的灵活性提高，无需精准计算第一极耳21在电芯卷绕体10上的设置位点，第一极耳21的设置位点可以灵活设置，有利于减少第一极耳21与盖板31的连接操作步骤，使第一极耳21与盖板31相连的操作十分简单，进而提高第一极耳21与盖板31的连接效率。并且通过转接件41的第一端与盖板31电连接，转接件41的第二端与多个第一极耳21电连接，即使第一极耳21错开布置也能实现第一极耳21与盖板31的连接，实现快速导流。
63.根据本实用新型实施例的用电装置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。
64.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
65.在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
66.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。