【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，特别是涉及一种单体电池及制备方法、电池模组及电池系统。
技术介绍
1、锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备(如移动电话、数码摄像机和手提电脑)上得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面。
2、单体电池尤其是圆柱锂离子电池，一般包括电池壳体、卷芯、绝缘密封塑胶件及应用于电连接的各金属件，由于其结构件组成较多，装配过程相对较为复杂，在其大批量生产过程中，无法有效降低其制造成本、提高锂离子电池装配良品率。
3、因此，圆柱电池，尤其是其中的大圆柱锂离子电池(即大尺寸的圆柱型电池，例如4680、4695等大圆柱型电池)，想要获得更广泛的应用推广，必须持续综合考量产品特性(包括电性能及安全性能、可制造性、制程可靠性等)。
4、但是，现有的圆柱型锂离子电池，其装配工序繁多，存在重复和冗余；其正极输出端的结构设计不合理，安装结构可靠性不足；负极端焊接电连方式可靠性低，电池盖板结构设计不合理。
5、因此，目前迫切需要开发出一种技术，能够解决以上技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种单体电池及制备方法、电池模组及电池系统。
2、为此，本专利技术提供了一种单体电池，其包括中空的电池壳体；
3、电池壳体的内腔，设置有卷芯；
4、电池壳体的顶部开口处，密封设置有正极柱组件，且正
5、正极柱组件，通过正极汇流盘与卷芯顶部的正极耳相连接；
6、电池壳体的底部开口内侧，密封设置有电池盖板；
7、卷芯底部具有的负极耳，与电池盖板的顶部相连接；
8、正极柱组件，包括铆钉、外绝缘圈、铆钉密封圈、内绝缘圈；
9、铆钉的上下两端，分别具有铆钉上部平台和铆钉下部平台；
10、铆钉的中部周向外壁，环绕地设置有铆钉周向凹槽；
11、铆钉周向凹槽，位于上部平台和铆钉下部平台之间的位置；
12、铆钉周向凹槽的周向外侧上下两端，分别套有外绝缘圈和圆环形的铆钉密封圈；
13、外绝缘圈的底面，与铆钉密封圈的顶面相顶紧接触；
14、铆钉密封圈的周向外侧，套有内绝缘圈；
15、铆钉，与电池壳体顶部的中心位置相铆接；
16、正极汇流盘，包括正极汇流盘主体、正极柱连接部、汇流盘镂空槽和正极侧卷芯连接部；
17、正极汇流盘主体的中心位置，向上突出地设置有正极柱连接部；
18、正极汇流盘主体上，设置有多个径向分布的汇流盘镂空槽；
19、汇流盘镂空槽的径向内侧端，与正极柱连接部的四周边缘相连；
20、正极汇流盘主体除汇流盘镂空槽和正极柱连接部之外的剩余区域，是正极侧卷芯连接部。
21、此外，本专利技术还提供了一种电池模组，其包括多个如前所述的单体电池。
22、另外，本专利技术还提供了一种电池系统，其包括至少一个如前所述的电池模组。
23、另外，本专利技术还提供了一种如前所述的单体电池的制备方法，其包括以下步骤：
24、步骤s1，进行正极片和负极片的制备；
25、步骤s2，进行正极片、负极片及隔膜卷绕操作，在卷绕过程中进行极耳预折，采用极耳拍平设备进行极耳拍平操作，在拍平后得到圆柱型的电池卷芯；
26、步骤s3，执行正极侧的正极汇流盘与卷芯的正极耳之间的激光穿透焊接操作；
27、步骤s4，将卷芯的正极耳包胶；
28、步骤s5，执行电池盖板与卷芯的负极耳之间的激光穿透焊接操作；
29、步骤s6，将焊接完成的卷芯入壳，将作为正极柱的铆钉与正极汇流盘相焊接；
30、步骤s7，执行电池盖板与电池壳体底部开口之间的激光封口焊接操作；
31、步骤s8，通过电池盖板中的盖板中心孔对电池壳体内部进行电解液的注入操作，然后进行电池的化成作业，在化成完成后，插入密封胶塞，然后在电池盖板的盖板中心槽位中进行密封钉的焊接操作，最终完成圆柱型的单体电池的制备。
32、由以上本专利技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本专利技术提供了一种单体电池及制备方法、电池模组及电池系统，其设计科学，其对作为正极输出端的正极柱组件的结构进行了专门的合理设计，保证了安装结构的可靠性，以及保证了电池的密封效果，进而保证电池的生产质量，提升了电池的良品率，具有重大的实践意义。
33、对于本专利技术，其取消传统形式上的负极汇流盘，负极电连接改为电池盖板直接穿透负极极耳的形式，降低电芯材料成本，减少装配工序，提高装配良品率。
34、通过应用本专利技术，本专利技术通过改善单体圆柱电池结构设计及装配工艺等方式，有效提升了圆柱型电池的使用安全性和制造可靠性。
35、通过应用本专利技术，有利于解决现有圆柱型电池在装配时存在的良品率低的问题，有效降低生产制造成本，保证电池安全性，有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景。
36、通过应用本专利技术提供的单体圆柱型电池结构设计，可以有效解决当前圆柱电池大批量生产时的生产成本高、良品率低的问题，所提供的结构设计及装配方案可靠性高，易于产业化。
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1.一种单体电池，其特征在于，包括中空的电池壳体(7)；
2.如权利要求1所述的单体电池，其特征在于，外绝缘圈(2)，包括绝缘圈本体(202)；
3.如权利要求1所述的单体电池，其特征在于，电池壳体(7)的顶部中心位置，垂直贯穿设置有一个圆形的第一通孔(701)；
4.如权利要求2所述的单体电池，其特征在于，铆钉周向凹槽(104)内，设置有外绝缘圈(2)中部具有的绝缘圈本体(202)、第二凸台(203)、电池壳体(7)顶部面板的内侧边缘和铆钉密封圈(3)；
5.如权利要求1所述的单体电池，其特征在于，汇流盘镂空槽(502)的径向内侧端，伸入到正极柱连接部(501)中，且伸入的长度小于正极柱连接部(501)半径的二分之一；
6.如权利要求1所述的单体电池，其特征在于，电池盖板(8)，包括盖板主体(801)、防爆部(802)、防爆刻痕(803)、负极侧卷芯连接部(804)、盖板主体翻边(805)、盖板中心凸台(806)、盖板中心槽位(807)和盖板中心孔(808)；
7.如权利要求6所述的单体电池，其特征在于，盖
8.一种电池模组，其特征在于，包括多个如权利要求1至7中任一项所述的单体电池。
9.一种电池系统，其特征在于，包括至少一个如权利要求8所述的电池模组。
10.一种如权利要求1至7中任一项所述的单体电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种单体电池，其特征在于，包括中空的电池壳体(7)；
2.如权利要求1所述的单体电池，其特征在于，外绝缘圈(2)，包括绝缘圈本体(202)；
3.如权利要求1所述的单体电池，其特征在于，电池壳体(7)的顶部中心位置，垂直贯穿设置有一个圆形的第一通孔(701)；
4.如权利要求2所述的单体电池，其特征在于，铆钉周向凹槽(104)内，设置有外绝缘圈(2)中部具有的绝缘圈本体(202)、第二凸台(203)、电池壳体(7)顶部面板的内侧边缘和铆钉密封圈(3)；
5.如权利要求1所述的单体电池，其特征在于，汇流盘镂空槽(502)的径向内侧端，伸入到正极柱连接部(501)中，且伸入的长度小于正极柱连接部(501...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪树，董亚，刘英博，刘雨露，
申请(专利权)人：天津力神电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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