[发明专利]一种圆柱电池

说明书

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种圆柱电池，包括电芯、包裹于电芯外部的外壳组件、设置于电芯顶部的第一集流片、设置于电芯底部的第二集流片。外壳组件包括底壳、安装于底壳上的顶盖、绝缘圈。电芯包括正极片、负极片、设置于相邻的正极片与负极片之间的隔膜。正极片、负极片、隔膜以卷绕方式组成电芯。正极片与第一集流片接触的端部弯曲；负极片与第二集流片接触的端部弯曲。顶盖包括内盖体、绝缘层、外盖体。正极片与内盖体电性连接，负极片与外盖体电性连接。外盖体设置有内凹部，使电池发生爆炸时，冲击力可冲破内凹部并从内凹部泄出。从而，增加了电池容量与电流，同时保证电池品质和安全性，且使电池的正极与负极位于同侧。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种圆柱电池。

背景技术

锂电池是一类采用石墨或其他碳材料作为负极，以含锂的化合物作正极的可充电电池。它是一类由锂金属或锂合金作为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。

锂电池根据不同的应用场景具有各种各样的结构，圆柱结构为较常见的一种。在目前市面上常见的圆柱电池结构存在着诸多局限，比如内部电芯正极片与负极片需要引出极耳，挤占内部空间，且极耳部分通常体积尺寸较小，导致电池的容量和电流受到限制。

此外，现有圆柱电池正负两极分别在电池顶部与底部，也限制了圆柱电池的使用场景。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种圆柱电池。

本发明采用如下方案实现：

一种圆柱电池，包括电芯、包裹于电芯外部的外壳组件、设置于电芯顶部的第一集流片、设置于电芯底部的第二集流片。外壳组件包括底壳、安装于底壳上的顶盖、设置于底壳与顶盖之间的绝缘圈。电芯设置于底壳内。顶盖和底壳之间通过焊接连接固定。第一集流片与顶盖接触，且与底壳分离。电芯包括正极片、负极片、设置于相邻的正极片与负极片之间的隔膜。正极片与第一集流片电性连接，负极片与第二集流片电性连接。正极片、负极片、隔膜以卷绕方式组成电芯。正极片与第一集流片接触的端部弯曲；负极片与第二集流片接触的端部弯曲。顶盖包括内盖体、环绕在内盖体外部的外盖体、以及设置于内盖体和外盖体之间的绝缘层。第一集流片与内盖体电性连接，第二集流片与底壳电性连接，外盖体与底壳电性连接。

在这种改进的结构中，由于正极片与第一集流片直接接触，负极片与第二集流片直接接触，无需设置极片，增加正极片与第一集流片的接触面积、负极片与第二集流片的接触面积，从而增加电池容量与电流。此外，由于底壳与负极片电性连接，且底壳与外盖体电性连接，从而外盖体与负极片电性连接；同时内盖体与正极片电性连接，使得电池正极与负极在同一侧。

作为本发明的进一步改进，外盖体设置有至少一个内凹部。采用这样的改进结构，可使外盖体在内凹部处的厚度变小，在发生爆炸时，产生的冲击力可冲破较薄的内凹部，并使冲击力从该位置泄出，避免将圆柱电池的底壳炸开，进而避免了发生伤人等安全事故，提高了圆柱电池的安全性。

作为本发明的更进一步改进，内凹部的深度大于或者等于外盖体厚度的一半。通过增加内凹部的深度，在电池本体发生爆炸时，内凹部相对于底壳侧壁可更容易被冲破。

作为本发明的另一种改进，内盖体的底部设置有一凸出部。内盖体与凸出部为一体结构。凸出部穿过绝缘圈并与第一集流片电性连接。从而，内盖体可与第一集流片直接接触，并与正极片电性连接。

进一步的，凸出部的径向截面为圆形、椭圆形、或多边形。

进一步的，绝缘圈内径为其外径的1/2-2/3。在这样的结构中，绝缘圈与内盖体的凸出部紧密贴合，增加了可靠性。

进一步的，绝缘圈、绝缘层为PET或橡胶。

进一步的，绝缘圈具有下凹部，使得第一集流片与底壳完全隔离，提高结构的可靠性。