圆柱电芯制造技术

本发明专利技术提供了一种圆柱电芯

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】圆柱电芯、电池和用于形成圆柱电芯的方法


[0001]本专利技术的实施例一般涉及电源控制电路领域，更具体地，涉及圆柱电芯
、
电池和用于形成圆柱电芯的方法
。

技术介绍

[0002]电池
(
例如汽车电池
)
通常包括多个电芯
。
作为一种电芯，最近使用的是圆柱电芯
。
例如，圆柱电芯的外形尺寸可以从
21700(
直径为
21mm
，高度为
70mm)
到
50120(
直径为
50mm
，高度为
120mm)
，并且圆柱电池可以包括果冻卷结构
(Jellyroll structure)。
[0003]通常，超过
21700
外形尺寸的圆柱电芯需要具有特殊的极耳设计，以确保从果冻卷结构的箔到圆柱形罐或端子的足够的载流量
。
此外，圆柱电芯最常见地垂直定向，通常端子用作正
(+)
电极，圆柱形罐用作负
(
‑
)
电极
。
[0004]本节介绍了可以有助于更好地理解本专利技术的方面
。
因此，本节的陈述应从这个角度来阅读，而不应被理解为认可现有技术中存在的内容或现有技术中不存在的内容
。

技术实现思路

[0005]然而，专利技术人发现，在一些现有方案中，电流必须经由圆柱形罐
(r/>电芯外壳
)
从果冻卷结构的底部行进到果冻卷结构的顶部
。
圆柱电芯的容量越大，复合电流就越高
。
这导致了额外的热源和电阻，从而产生热损失和低效率
。
[0006]为了补偿热损失
(
尤其是在峰值性能或快速充电期间
)
，必须增加圆柱形罐的壁厚
。
这将导致明显更差的填充率和空间损失，在这里通常可以利用电极和果冻卷结构的空间
。
这也意味着电芯设计必须基于额定容量不断变化和更新，以实现能量
、
成本和电阻的完美平衡
。
[0007]为了解决上述问题的至少一部分，本专利技术提供了方法和设备
。
本专利技术的实施例的特征和优点也将在结合附图阅读时从以下具体实施例的描述中理解，附图通过示例的方式示出了本专利技术各实施例的原理
。
[0008]通常，本专利技术的实施例提供了一种圆柱电芯
、
电池和用于形成圆柱电芯的方法
。
期望通过简单的结构减小
(
或缩短
)
圆柱电芯中的电流路径
、
减少额外的热损失和电阻，并提高圆柱电芯的效率
。
[0009]在第一方面中，提供了一种圆柱电芯
。
圆柱电芯包括：
[0010]圆柱形罐；
[0011]果冻卷结构，设置在圆柱形罐内部，其中果冻卷结构包括卷绕的负极箔
、
卷绕的正极箔以及位于卷绕的负极箔和卷绕的正极箔之间的卷绕的隔膜；
[0012]正极盘，在轴向方向上设置在圆柱形罐的第一侧上，并且正极盘电连接到果冻卷结构的正极箔；
[0013]负极环，在轴向方向上设置在圆柱形罐的第一侧上，并且负极环电连接到果冻卷结构的负极箔；以及
[0014]绝缘元件，设置在正极盘和负极环之间
。
[0015]在一些实施例中，圆柱电芯还包括：端子，设置在圆柱形罐的第一侧上并且电连接到正极盘
。
[0016]在一些实施例中，圆柱电芯还包括：盖板，设置在圆柱形罐的第一侧上，其中盖板设置在正极盘和负极环上，并且盖板具有孔，端子设置在孔内
。
[0017]在一些实施例中，负极环在径向方向上设置在正极盘的外部
。
[0018]在一些实施例中，负极环还包括径向方向上的平环和轴向方向上的壁部，作为绝缘元件的绝缘环设置在壁部内部和平环上，正极盘在径向方向上设置在绝缘环的内部
。
[0019]在一些实施例中，正极盘是用作正电极的铝盘，负极环是用作负电极的铜环
。
[0020]在一些实施例中，负极箔包括第一矩形板和在卷绕负极箔之前在轴向方向上从第一矩形板突出的第一附加部
。
[0021]在一些实施例中，在负极箔被卷绕之后，第一附加部在负极箔的外部并且在圆柱形罐的第一侧上，并且第一附加部电连接到负极环
。
[0022]在一些实施例中，正极箔包括第二矩形板和在卷绕正极箔之前在轴向方向上从第二矩形板突出的第二附加部
。
[0023]在一些实施例中，在正极箔被卷绕之后，第二附加部在正极箔的内侧并且在圆柱形罐的第一侧上，并且第二附加部电连接到正极盘
。
[0024]在一些实施例中，圆柱形罐的第二侧上的卷绕的负极箔的多个环经由导电元件电连接
。
[0025]在一些实施例中，圆柱电芯还包括：注入孔，设置在圆柱形罐的第二侧上的挡板中
。
[0026]在一些实施例中，圆柱电芯还包括：注入孔，设置在圆柱形罐的第一侧上的盖板中
。
[0027]在第二方面中，提供了一种用于形成圆柱电芯的方法
。
该方法包括：
[0028]形成圆柱形罐；
[0029]形成果冻卷结构，果冻卷结构设置在圆柱形罐内部，其中果冻卷结构包括卷绕的负极箔
、
卷绕的正极箔以及设置在卷绕的负极箔和卷绕的正极箔之间的卷绕的隔膜；
[0030]形成正极盘，正极盘在轴向方向上设置在圆柱形罐的第一侧上，并且正极盘电连接到果冻卷结构的正极箔；
[0031]形成负极环，负极环在轴向方向上设置在圆柱形罐的第一侧上，并且负极环电连接到果冻卷结构的负极箔；以及
[0032]形成绝缘元件，绝缘元件设置在正极盘和负极环之间
。
[0033]在一些实施例中，该方法还包括：形成端子，端子设置在圆柱形罐的第一侧上并且电连接到正极盘
。
[0034]在一些实施例中，该方法还包括：形成盖板，盖板设置在圆柱形罐的第一侧上，其中盖板设置在正极盘和负极环上，并且盖板具有孔，端子设置在孔内
。
[0035]在第三方面中，提供了一种电池，该电池包括多个上述圆柱电芯
。
[0036]根据本专利技术的各种实施例，电流在圆柱形罐内行进，并且圆柱电芯中的电流路径缩短，因此减少了额外的热损失和电阻，此外，圆柱形罐的壁厚无需增加，这将提高圆柱电
芯的填充率和效率
。
附图说明
[0037]通过示例的方式，参考以下附图的详细描述，本专利技术的各种实施例的上述及其他方面
、
特征和益处将变得更加明显，在附图中，相似的附图标记或字母用于表示相似或等同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种圆柱电芯，其特征在于，包括：圆柱形罐；果冻卷结构，设置在所述圆柱形罐内部，其中所述果冻卷结构包括卷绕的负极箔
、
卷绕的正极箔以及设置在所述卷绕的负极箔和所述卷绕的正极箔片之间的卷绕的隔膜；正极盘，在轴向方向上设置在所述圆柱形罐的第一侧，并且所述正极盘电连接到所述果冻卷结构的所述正极箔；负极环，在所述轴向方向上设置在所述圆柱形罐的所述第一侧，并且所述负极环电连接到所述果冻卷结构的所述负极箔；以及绝缘元件，设置在所述正极盘和所述负极环之间
。2.
根据权利要求1所述的圆柱电芯，其特征在于，所述圆柱电芯还包括：端子，设置在所述圆柱形罐的第一侧上并且电连接到所述正极盘
。3.
根据权利要求1所述的圆柱电芯，其特征在于，所述圆柱电芯还包括：盖板，设置在所述圆柱形罐的第一侧，其中所述盖板设置在所述正极盘和所述负极环上，并且所述盖板具有孔，所述端子设置在所述孔内
。4.
根据权利要求1所述的圆柱电芯，其特征在于，所述负极环在径向方向上设置在所述正极盘的外部
。5.
根据权利要求4所述的圆柱电芯，其特征在于，所述负极环还包括所述径向方向上的平环和所述轴向方向上的壁部，作为所述绝缘元件的绝缘环设置在所述壁部内部和所述平环上，所述正极盘在所述径向方向上设置在所述绝缘环的内部
。6.
根据权利要求1所述的圆柱电芯，其特征在于，所述正极盘是用作正电极的铝盘，所述负极环是用作负电极的铜环
。7.
根据权利要求1所述的圆柱电芯，其特征在于，所述负极箔包括第一矩形板和在卷绕所述负极箔之前在所述轴向方向上从所述第一矩形板突出的第一附加部
。8.
根据权利要求7所述的圆柱电芯，其特征在于，在所述负极箔被卷绕之后，所述第一附加部在所述负极箔的外部并且在所述圆柱形罐的第一侧上，并且所述第一附加部电连接到所述负极环
。9.
根据权利要求1所述的圆柱电芯，其特征在于，所述正极箔包括第二矩形板和在卷绕所述正极箔之前在所述轴向方向上从所述第二矩形板突出的第二附加部
。10.
根据权利要求9所述的圆柱电芯，其特征在于，在所述正极箔被卷绕之后，所述第二附加部在所述正极箔的内部并且在所述圆柱形罐的第一侧上，并且所述第二附加部电连接到所述正极盘
。11.
根据权利要求1所述的圆柱电芯，其特征在于，位于所述圆柱形罐的第二侧上的卷绕的所述负极箔的多个环经由导电元件电连接
。12.
根据权利要求1‑
10
中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：托比亚斯，
申请(专利权)人：国轩高科美国有限公司，
类型：发明
国别省市：