专利名称：圆柱形电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池技术，更具体地说，涉及一种圆柱形电池。
技术背景现有技术中，由于电池能够进行二次充放，并且其容量较高，因此被广泛 应用在各种产品上。常见的有圆柱形电池，可以用在电动汽车、电动自行车等 产品上。圆柱形电池通常包括壳体和收容在壳体内的电芯，壳体两端设有盖板， 两盖板上分别设有正负极座，用来将电源接出向产品供电。盖板和极座之间通 过绝缘片隔离开，并且极座延伸至电池内部。为了防止极座与电芯碰撞而产生 短路，正负极座和电芯之间均设有绝缘隔圈，绝缘隔圈上设有通孔，极耳穿过 通孔将正负极座与电芯内正负极片对应的电连接起来。在组装完毕后，向壳体 内注入电解液，注液完后封堵注液孔，形成圆柱形电池。在制作电芯时，通常利用芯棒作为巻绕轴，先巻绕几层起绝缘作用的隔膜， 再将正负极片正负相间地巻绕在芯棒上，并在相邻两极片之间用隔膜间隔开 来。电芯巻绕完毕后，通常将芯棒抽出后再进行电池的组装。电芯中心处的巻 轴孔通常被绝缘隔圈突起的凸台顶住，电芯的外围用线绑紧，从而将电芯定位 在两绝缘隔圈之间，防止电芯与正负极座直接接触而发生短路。然而，在电池 的运输和使用过程中，经常会遇到强烈震动或颠簸等恶劣环境。在这种环境中， 电芯的正负极片会发生晃动、挤压，使得绑紧电芯的线容易断开，使得电池内 的电芯散开，发生短路或爆炸，甚至引发火灾，带来安全事故。因此，电芯在 电池内不仅需要很好地被绝缘，而且需要被可靠地固定在电池内。发明内容本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术圆柱形电池中存在的电芯容 易散开造成安全事故的缺陷，提供一种内部电芯既能被很好地绝缘、又能可靠 地被固定的圆柱形电池。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种圆柱形电池，包括 收容在电池壳体内带巻轴孔的电芯、电连接电芯内正负极片和壳体上正负极座 的极耳和设置在电芯和极座之间的两个绝缘隔圈，所述绝缘隔圈中心设有突向 电芯巻轴孔的中心凸台，所述电芯巻轴孔内设有芯棒，所述两绝缘隔圈的中心 凸台分别与芯棒的两端紧固连接在一起，两绝缘隔圏将电芯夹紧在中间。在本发明所述圓柱形电池中，所述绝缘隔圈的中心凸台和芯棒端部通过紧 固件连接在一起，连接在一起的两绝缘隔圈与所述电芯两端形成过渡配合。在本发明所述圆柱形电池中，所述绝缘隔圈的中心凸台和芯棒端部通过相 互配合的卡爪和卡槽结构紧固连接在一起，连接在一起的两绝缘隔圈与所述电 芯两端形成过渡配合。在本发明所述圆柱形电池中，所述中心凸台尾端设有沉孔，所述沉孔壁上 设有内环槽，所述沉孔壁被多个缺口沿圆周方向分隔为多个部分；所述芯棒端 部设有与所述内环槽相匹配的凸缘，所述凸缘与芯棒中段之间设有与所述沉孔 壁相匹配的外环槽。在本发明所述圆柱形电池中，所述芯棒端部设有沉孔，所述沉孔壁上设有 内环槽，所述沉孔壁被多个缺口沿圆周方向分隔为多个部分；所述绝缘隔圈的中心凸台尾端设有与所述内环槽相匹配的凸缘，所述凸缘与中心凸台中段之间 设有与所述沉孔壁相匹配的外环槽。在本发明所述圆柱形电池中，所述绝缘隔圈上位于绝缘隔圈和绝缘片之间 设有环形凸台。在本发明所述圆柱形电池中，所述绝缘隔圈的中心凸台设有贯穿的中心孔。在本发明所述圆柱形电池中，所述芯棒内设有贯穿的中心孔。实施本发明的圓柱形电池，具有以下有益效果通过将巻绕电芯用的芯棒 留在巻轴孔内，而将位于正负极电芯和极座之间的两绝缘隔圈与芯棒紧固连接 在一起，通过合理设置芯棒的长度以及绝缘隔圈与芯棒之间的连接尺寸，使得 芯棒对绝缘隔圈产生拉力并夹紧设置在电芯的两端，从而固定电芯内极片的位 置。当发生震动时，由于极片的两端被绝缘隔圈夹紧，使得电芯不容易被震散， 从而能可靠地将电芯固定在电池内，防止安全事故的发生。另夕卜，通过在所缘隔圈上位于绝缘隔圈和绝缘片之间设有环形凸台，使得 绝缘隔圈和绝缘片之间形成空腔，该空腔不仅可将极耳隔离开，达到绝缘的效 果，而且在震动时，能够通过绝缘片在空腔内的变形，緩冲直接作用在绝缘隔 圈上的震动，进一步防止了电芯被震散，使得电芯更为可靠地固定在电池内。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中 图l是本发明所述圓柱形电池的结构示意图； 图2是本发明所述圆柱形电池中绝缘隔圈的的结构
图4是图3中I部的放大立体示意图；图5是本发明所述圓柱形电池中芯棒的结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，在本发明所述的圓柱形电池的优选实施例中，包括壳体1 和收容在壳体l内的电芯10，壳体l的正负极两端密封设有盖板2，在所述盖 板2上设有中心孔3，中心孔3内设有绝缘片4和4l座5、 6， ^f及座为电池向产 品导出电源的输出端。极座5、 6和绝缘片4均延伸至壳体1内部，且绝缘片 4将极座和盖板2绝缘开来。电芯10中心的巻轴孔11内设有芯棒20，电芯 IO和极座之间设有绝缘隔圈30，绝缘隔圈30上设有通孔31,通孔31内设有 极耳7，该极耳7将电芯内的正负极片12、 13与正负极座5、 6对应地电连接 起来。绝缘隔圈30的中心设有中心凸台32，该凸台凸向电芯的巻轴孔ll。两 绝缘隔圈30的中心凸台32分别与芯棒20的两端紧固连接在一起，从而将电 芯10夹紧在两绝缘隔圈30之间。
如图2、 3、 4所示，绝缘隔圈30上的通孔31可设置为多个，并可呈扇形 分布。绝缘隔圈的中心凸台32尾端设有沉孔33，所述沉孔33壁上设有内环 槽34，所述沉孔壁被多个缺口 35沿圆周方向分隔为多个部分，形成多个卡爪 36。如图5所示，在芯棒20的端部设有凸缘21,所述凸缘21与芯棒20中段 之间设有外环槽22，即形成与卡爪36相匹配的卡槽23。其中，凸缘21的直 径与所述内环槽34的槽底直径相匹配，沉孔33的直径与外环槽22的槽底直 径相匹配，使得当芯棒20端部伸入中心凸台尾端的沉孔33内时，芯棒20的 凸缘21正好卡入沉孔壁上的内环槽34内，而沉孔壁上形成的卡爪36正好卡 入芯棒20端部的外环槽22内，从而将芯棒20和绝缘隔圈30紧固连接在一起。
所述沉孔33的开口端和凸缘21的尾端均可设置倒角24，以方便将卡爪36卡 入卡槽23。通过合理设置芯棒20的长度以及外环槽22和内环槽34的位置和 宽度，使得连接在一起的两绝缘隔圈30分别与电芯10的两端在沿芯棒20的 轴线方向上形成间隙配合，从而将电芯10夹紧在两绝缘隔圈30之间，电芯 IO被可靠的固定在电池内。上述绝缘隔圈的中心凸台32和芯棒20端部之间的卡爪36和卡槽23紧固 连接结构还可以是芯棒20两端设有卡爪36,而绝缘隔圏的中心凸台32尾端 设有卡槽23。还可以在中心凸台32和芯棒20端部设置螺紋连接的紧固连接 结构，如芯棒20端部设置外螺紋，在中心凸台32尾端设置与该外螺紋相配合 的螺紋孔。还可以通过紧固件将两者紧固连接在一起，如在芯棒20端部和中 心凸台32尾端设置方向相反的外螺紋，利用螺母套设在两者之间，通过旋转 螺母将两者紧固连接在一起。在本优选实施例中，所述绝缘隔圈30朝向绝缘片4的一侧的还设有环形 凸台37,绝缘片4设置在环形凸台37上，使得绝缘隔圏30和绝缘片4之间 形成空腔38。该空腔38可将极耳7隔离开，达到绝缘的效果。而且在震动时， 壳体1先将震动传递给绝缘片4，由于绝缘片4中心处为空腔38，使得绝缘片 4发生变形，从而能够緩冲震动后再传递给绝缘隔圈30，进一步防止了电芯 IO被震散，使得电芯IO更为可靠地固定在电池内。如图1至5所示，在正极座5上设有注液孔8，而在绝缘隔圏的中心凸台 32上设有与该注液孔8相对应的中心孔39,该中心孔39贯穿整个中心凸台 32,使得从注液孔8注入的电解液能够通过该中心孔39渗透至电芯10的中心， 提高注液速度。同时，芯棒20的中心也可设有贯穿的中心孔25,使得从正极 注入的电解液能够通过芯棒的中心孔25流至负极处的绝缘隔圈30,从而进一
步加快注液速度。另外，在芯棒中心孔25孔壁上还可开设多个通孔(图中未 示出)，在绝缘隔圈的环形凸台37上开设多个缺槽，均能使得注入的电解液迅 速的流至电芯10的四周，再从四周向电芯10渗透，大大提高了注液的速度。
权利要求
1、一种圆柱形电池，包括收容在电池壳体内带卷轴孔的电芯、电连接电芯内正负极片和壳体上正负极座的极耳和设置在电芯和极座之间的两个绝缘隔圈，所述绝缘隔圈中心设有突向电芯卷轴孔的中心凸台，其特征在于，所述电芯卷轴孔内设有芯棒，所述两绝缘隔圈的中心凸台分别与芯棒的两端紧固连接在一起，两绝缘隔圈将电芯夹紧在中间。
2. 根据权利要求1所述圓柱形电池，其特征在于，所述绝缘隔圈的中心 凸台和芯棒端部通过紧固件连接在一起，连接在一起的两绝缘隔圈与所述电芯 两端形成过渡配合。
3. 根据权利要求1所述圓柱形电池，其特征在于，所述绝缘隔圈的中心 凸台和芯棒端部通过相互配合的卡爪和卡槽结构紧固连接在一起，连接在一起 的两绝缘隔圈与所述电芯两端形成过渡配合。
4.根据权利要求3所述圓柱形电池，其特征在于，所述中心凸台尾端设 有沉孔，所述沉孔壁上设有内环槽，所述沉孔壁被多个缺口沿圓周方向分隔为 多个部分；所述芯棒端部设有与所述内环槽相匹配的凸缘，所述凸缘与芯棒中 段之间设有与所述沉孔壁相匹配的外环槽。
5.根据权利要求3所述圆柱形电池，其特征在于，所述芯棒端部设有沉 孔，所述沉孔壁上i殳有内环槽，所述沉孔壁^^多个缺口沿圓周方向分隔为多个 部分；所述绝缘隔圈的中心凸台尾端设有与所述内环槽相匹配的凸缘，所述凸 缘与中心凸台中段之间设有与所述沉孔壁相匹配的外环槽。
6.根据权利要求1至5任一项所述圆柱形电池，其特征在于，所述绝缘 隔圈上位于绝缘隔圈和绝缘片之间设有环形凸台。
7、 根据权利要求6所述圆柱形电池，其特征在于，所述绝缘隔圈的中心 凸台设有贯穿的中心孔。
8、 根据权利要求6所述圓柱形电池，其特征在于，所述芯棒内设有贯穿 的中心孔。
全文摘要
本发明涉及一种圆柱形电池，包括收容在电池壳体内的电芯、极耳和两个绝缘隔圈，绝缘隔圈中心设有突向电芯卷轴孔的中心凸台，电卷轴孔内设有芯棒，两绝缘隔圈的中心凸台分别与芯棒的两端紧固连接在一起，两绝缘隔圈将电芯夹紧在中间。通过将卷绕电芯用的芯棒留在卷轴孔内，而将位于正负极电芯和极座之间的两绝缘隔圈与芯棒紧固连接在一起，通过合理设置芯棒的长度以及绝缘隔圈与芯棒之间的连接尺寸，使得芯棒对绝缘隔圈产生拉力并夹紧设置在电芯的两端，从而固定电芯内极片的位置。当发生震动时，由于极片的两端被绝缘隔圈夹紧，使得电芯不容易被震散，从而能可靠地将电芯固定在电池内，防止安全事故的发生。
文档编号H01M10/04GK101399361SQ200710123630
公开日2009年4月1日 申请日期2007年9月26日 优先权日2007年9月26日
发明者丁景刚, 黄荣光 申请人:深圳市比克电池有限公司