专利名称：一种电池及电池组的制作方法
技术领域：
本发明属于电池制造技术领域。
背景技术：
电池是电动车的“心脏”，其性能直接影响到电动车的性能和质量。现有技术的电 池存在以下几个缺陷一、散热效果是评价电池性能的重要指标之一。目前的电池壳体采用方体结构，此 结构的电池存在散热效果差的缺陷，并且也不利于布置组装成组。二、密封性能也是电池的主要技术指标之一，密封性能差的电池，其安全性低、使 用寿命短。电池端部的结构对电池的密封性能影响较大。但，现有电池的端部结构在密封 性差方面还存在不足之处。三、单个电池的正极、负极从壳体的一端或两端引出，其端部外露部件主要包括极 柱、导电条等，多个电池成组后再于整体外罩一个外壳。此结构存在的缺陷是由于电池端 部无专门保护件，导电条、极柱等零部件容易被水气、灰尘等污染，从而影响电池的正常工 作，降低其使用寿命，严重时，会造成电池短路、误操作等现象。四、作为电动车动力源的电池组一般由数个电池通过组装而成，数个电池在组装 过程中，需要采用专门机器来完成。目前组装电池过程存在一些缺陷如，电池组装费时费 力；电池拆卸后，无法再次将其组装，从而该电池便被报废，浪费资源；需要配置专门机器， 增加了组装的成本，等等。因此，有必要对现有的电池进行改进和创新，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明公开了一种电池，其解决现有技术存在的上述技术问题，本发明电池具有 散热效果佳、密封性好、安全性高、使用寿命长、防水防尘、成组简易且成本低等优点。为达到上述目的，本发明采取以下技术方案一种电池，包括端盖、壳体、电芯、极 耳、极柱、导电条，壳体至少形成一端口，端口由开有通孔的端盖封住；壳体内装电芯，电芯 与极耳相连，极耳处于壳体内，极耳与极柱相连，极柱通过端盖的通孔伸出壳体之外，极柱 外部与导电条相连；其特征是壳体呈圆柱形，壳体外壁形成散热凸筋。优选的，壳体端口边沿形成环形缺口，该环形缺口嵌入所述的端盖，端盖与壳体间 垫入一密封圈；壳体的端口部外壁旋接螺旋帽，螺旋帽压紧端盖与壳体；端盖与极柱之间 垫入一密封套。优选的，密封套向两面翻折而将端盖靠近通孔的内外表面包住；所述的极柱由三 段一体成型，包括内翻边、中段、外凸段，所述端盖的通孔穿伸极柱的中段，极柱中段的外壁 与密封套相触；极柱的内翻边与密封套处于端盖的内表面部相触；极柱中段的外壁螺接锁 紧螺母而将其与端盖压紧，螺母与密封套处于端盖的外表面部相触。优选的，壳体的端口部外壁套有并焊接一螺纹圈；端盖通过螺帽与螺纹圈旋紧而将端盖压紧于壳体的端口边沿，与端盖接触的壳体端部外壁套入一密封圈。优选的，壳体与端盖焊接，所述端盖的通孔与极柱间垫入一密封套。优选的，壳体的端口罩盖一密封胶套，与壳体接触的密封胶套外壁套入一弹簧圈， 密封胶套将电池端口的部件罩于其内。优选的，端盖开有贴焊安全膜的通孔，端盖的该通孔处贴焊安全膜。优选的，壳体形成两端口，所述的电池从壳体的两端分别引出正极、负极。本发明还公开了一种电池组，其由多个前述电池通过模块支板组装而成，所述的 模块支板开有安装电池的通孔。优选的，模块支板边沿形成槽；设一连接块，该连接块形成两个与所述模块支板的 槽相适配的连接部，组装两模块支板时，所述连接块的两个连接部分别插入两模块支板的槽。本发明电池具有散热效果佳、密封性好、安全性高、使用寿命长、防水防尘、成组简 易且成本低等优点。
图1是实施例1电池壳体的轴向视图。
图2是壳体的横截面图。
图3是壳体沿轴向的剖视图。
图4是图3的A部放大图。
图5是电池成组时的一种布置图。
图6是图5电池组的风向走势图。
图7是电池成组时的另一种布置图。
图8是实施例2电池的轴向剖视图。
图9是图8的B部放大图。
图10是壳体的轴向视图。
图11是端盖结构图。
图12是实施例3的局部结构图。
图13是实施例4电池的轴向剖视图。
图14是图13的C部放大图。
图15是端盖结构图。
图16是壳体的轴向视图。
图17是实施例5电池壳体的一端轴向视图。
图18是实施例5电池的轴向剖视图。
图19是图18的D部放大图。
图20是由数个实施例5电池组成的电池组。
图21是实施例6电池的局部结构图。
图22是实施例7电池的局部结构图。
图23是实施例8电池的局部结构图。
图24是实施例9模块支板结构图。
图25是图M的A-A剖视图。图沈是图M的B-B剖视图。图27是组装成电池组时的俯视图。图观是组装成电池组时的底面图。图四是连接块结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明实施例作详细说明。实施例1 如图1-4所示，电池包括壳体1、电芯2，壳体1呈圆柱形，壳体1内装电 芯2。壳体1的两端都形成开口，分别引出电池的正极、负极，两端部的结构相同或对称，下 面对其中一端结构予以说明。壳体的开口由端盖3封盖，端盖3的中部穿过极柱4，两者间密封配合。极柱4内 侧通过极耳5与电芯2相连，极柱4与极耳5通过螺栓连接，极柱4的外侧通过螺母6与端 盖3旋紧。极柱4外端还通过螺母7连接导电条8。壳体1的两端部分别沿内壁形成一环形缺口 11，其用于嵌接并密封配合端盖。壳 体1的外壁沿高度方向均布散热凸筋12，增强散热效果。图5显示了电池成组时，各个电池呈2X 7布置，图6显示了风朝电池组吹时的走 向，其带走电池所散发的热量。图7显示了电池成组时，各个电池呈2X 7布置，但两行电池之间相错开。壳体采用圆柱形的细长结构，并于其外壁形成散热凸筋，使电池容易散热；通过调 整电池的长度可以改变电池的容量；此电池壳体结构的体积相对而言比较小(180-200Wh/ L)，重量也轻；其成组也方便，并排布置的结构适合安装于电动大客车。实施例2 如图8-11所示，电池包括壳体1，壳体1呈圆柱形，壳体1内装电芯2， 电芯2中部沿轴线方向支撑一内撑管3。壳体1的两端都形成开口，分别引出电池的正极、 负极，电池两端部的结构相同或相对称，下面对负极结构予以详细说明。壳体1的端部沿内壁形成一环形缺口 1-1，其用于密封配合端盖12之用。壳体1 的外壁沿高度方向均布散热凸筋1-2，使壳体容易散热。端盖12由一圆形铝合金制成，端盖12的外圆周边沿套设绝缘密封圈8，密封圈8 还向上下两面翻折而包住靠近圆周边沿的端盖上下表面。壳体端部的环形缺口 1-1嵌入带 有密封圈8的端盖12，两者的接触处密封配合。壳体1的端部外壁形成螺纹，并旋接螺旋 帽15，螺旋帽15压紧上表面包有密封圈8的端盖12，使端盖12与壳体1紧密配合。螺旋 帽15与密封圈8之间还垫入环形垫片14，以进一步增强接触部的密封性。端盖12中部开有通孔12-1，该通孔用于穿伸极柱。端盖的中部通孔12-1的边沿 外包绝缘密封套7，绝缘密封套7还向上下面翻折而将端盖12靠近中部通孔的内外表面包 住。端盖12还开有两个弧形通孔，参见图11，两弧形通孔对称布设，弧形通孔处贴焊 一安全膜13。当电池内部气体达到一定程度时，其端盖上的安全膜13会被弹开，而放出电 池内部气体。当然，安全膜可以根据需要贴焊一个、三个或更多个，其也可以采用其它形状。电芯2的端面连接负极汇流即极耳4，负极汇流4处于壳体1内。
极柱6分为三段，包括内翻边6-1、中段6-2、外凸段6_3，内翻边6_1的外径大于中 段6-2的外径，中段6-2的外径大于外凸段6-3的外径，三者一体成型。中段6-2的外径与 端盖12的中部通孔12-1相配，中段6-2还形成外螺纹。端盖12的中部通孔12_1穿伸并 密封配合负极极柱6的中段6-2，极柱中段6-2的外壁与绝缘密封套7处于端盖的通孔部相 触且压紧。极柱6的内侧与负极汇流4相触，且通过汇流压紧螺栓5与负极汇流4相连。极柱的内翻边6-1与绝缘密封套7处于端盖的内表面部分相触且压紧。极柱中段6-2的外螺纹螺入极柱锁紧螺母9而将其与端盖12压紧，螺母9与绝缘 密封套7处于端盖的外表面部相触且压紧。极柱6的外凸段6-3处于壳体1之外，其形成一内六角孔6-2，安装时，此孔用于定 位极柱6，防止其转动。极柱6的外凸段6-3连接由多片相叠而成的导电条10，导电条10 由负极压紧螺母11压紧于外凸段6-3。电池另一端为正极，正极结构与负极相同或相对称，可参考上述内容，不再详述。本实施例中，电池的端盖与壳体、端盖与极柱的接触处置入密封套/圈，增强了电 池端部的密封性，提高了电池的安全性及使用寿命。实施例3 如图12所示，壳体1的开口端部套有螺纹圈18，螺纹圈18与壳体1的 外壁焊接形成一周圈的焊接部19。壳体1端口的外径小于端盖12的外径，端盖12的外径与螺纹圈18的外径相应， 壳体1的端口盖上端盖12，再通过螺帽17与螺纹圈18旋紧而将端盖12固定，与端盖12接 触的壳体端部外壁套设密封圈16。本实施例的其它内容可参考实施例2。实施例4 如图13-16所示，电池包括壳体1、电芯2、正极汇流、负极汇流4、正极极 柱、负极极柱6、端盖12、导电条10，壳体1呈细长的圆柱形，壳体1内装电芯2，电芯2中部 沿轴线方向支撑一内撑管3。壳体1的两端都形成开口，分别引出电池的正极、负极。壳体 1的两端部边沿分别沿内壁形成一环形缺口 1-1，其用于嵌接并密封配合端盖。壳体1的外 壁沿高度方向均布散热凸筋1-2，以增强壳体的散热效果。电池两端部分别为正极、负极，两端部的结构相同或对称，下面对负极的结构予以 详细说明。电芯2的一端面连接负极汇流即极耳4，负极汇流4处于壳体1内。壳体1的端部环形缺口 1-1嵌入圆形铝合金端盖12，端盖12外表面与壳体1的端 面持平。端盖12中部开有通孔12-1，该通孔用于穿伸极柱。端盖12上还开有另一弧形通 孔，该弧形通孔处贴焊形状、大小相配的安全膜13。当电池内部气体达到一定程度时，其端 盖上的安全膜13会被弹开，而放出电池内部气体。当然，安全膜可以根据需要贴焊两个、三 个或更多个，形状也可以任意选用。端盖12的边沿与壳体1的接触部焊接而形成一周圈的焊接部8。端盖12的中部通孔12-1边沿外包绝缘密封套7，绝缘密封套7还向上下外翻折而 将端盖12靠近中部通孔的内外表面包住。极柱6分为三段，包括内翻边6-1、中段6-2、外凸段6_3，中段6_2的外形与端盖 12的中部通孔12-1相配，中段6-2的内侧向外翻形成内翻边6-1，中段6-2的外侧向外凸 而形成外凸段6-3。端盖12的中部通孔12-1穿伸负极极柱6的中段6-2，极柱6的内侧通过汇流压紧螺栓5与负极汇流4相连，极柱中段6-2的外侧面、极柱的内翻边6-1分别与绝 缘密封套7处于端盖的通孔部、内表面部相触且压紧。极柱中段6-2外侧部螺入极柱锁紧螺母9将其与端盖12压紧，螺母9与绝缘密封 套7处于端盖的外表面部相触且压紧。极柱6的外凸段6-3还形成一内六角孔6-2，安装时，此孔用于定位极柱6，防止其 转动。外凸段6-3连接由多片相叠而成的导电条10，导电条10由负极压紧螺母11压紧于 极柱6的外凸段6-3。电池另一端为正极，正极结构与负极相同或对称，参考上述内容，不再详述。本实施例中，电池的端盖与壳体之间焊接，且端盖与极柱之间垫入密封套，极大地 增强了电池端部的密封性，提高了电池的安全性及使用寿命。实施例5 如图17-20所示，电池包括壳体1、电芯2，壳体1呈圆柱形，壳体1内装 电芯2。壳体1的两端都形成开口，开口由端盖3封盖，端盖3的中部穿过极柱4，两者间密 封配合。极柱4内侧通过极耳5与电芯2相连，极柱4与极耳5通过螺栓连接，极柱4的外 侧通过螺母6与端盖3旋紧。极柱4外端还通过螺母7连接导电条8。参见图17，壳体1的外壁沿高度方向均布散热凸筋，以增强散热效果。电池两端的结构相同或对称，下面对其中一端部结构予以详细说明。壳体1的端部罩盖密封胶套9，密封胶套9将电池端部的外露零部件罩于其内。密 封胶套9与壳体1的外壁接触部向内凸，该部外壁形成一圈凹陷，凹陷部套入弹簧圈10，进 一步加强密封胶套9与外壳1配合的牢固性。电池端部引出的导电条8穿过密封胶套9，导 电条8外部也套有胶套19，该胶套19与密封胶套9连成一体。密封胶套可以使电池端部的 部件免受外界的灰尘、水气等污染。本实施例中，其在电池端部增设一防水防尘密封胶套，将电池端部的零部件包括 导电条、极柱等部件罩于其内，与外界隔开，防止被水气、灰尘等污染，提高了电池使用的安 全可靠性，并延长其使用寿命。图20显示了由两个电池组装而成的电池组，单个电池的结构如上所述，两电池通 过两个支板11 (该支架可采用实施例9的模块支板)并排布置，且两电池的导电条也相连。实施例6 参见图21，该电池组的两个电池相对布置，两者的密封胶套9也相对布 置，其中一密封胶套9开有穿伸信号线的孔，用于穿伸信号线12。导电条8外套有胶套19， 两个密封胶套9通过胶套19相连。本实施例单个电池的结构可参考实施例5。实施例7 参见图22，该电池组的两个电池并排成组，其一密封胶套9开有穿伸信 号线的孔9-1。本实施例单个电池的结构可参考实施例5。实施例8 参见图23，密封胶套9开有穿伸信号线的孔，用于穿伸信号线12。导电条8穿过密封胶套9后，通过两个铆钉13连接另一导电条14，两者的连接部 外设圆环形的密封套管支架15，密封套管支架15的外壁形成两道环形凹陷，密封胶套16呈 圆罩形，其端部向内凸，该端部的外壁形成一环形凹陷，密封胶套16的内凸部卡入密封套 管支架15的其中一道环形凹陷，且其外壁的环形凹陷套入密封弹簧圈17。密封套管支架 15与密封胶套18的连接结构与前述相同。密封胶套9、16通过胶套19相连，胶套19外套于导电条8。导电条14引出之另一电池，导电条14伸出密封胶套18部分由胶套20外包， 密封胶套18与胶套20连成一体。这样，电池端部的所有零部件都由相应的胶套与外界隔 开，防止水、尘对电池产生不良影响。本实施例单个电池的结构可参考实施例5。前述多个实施例对壳体两端开口，分别引出电池正极、负极的结构予以详细说明。 当然，本领域的普通技术人员应当认识，两头引出结构是本发明的优选技术方案。本发明也 可以从壳体的一头引出电池的正极、负极，此时，端盖需穿过两个极柱，而端盖与极柱、端盖 与壳体间的配合结构可以采用前述实施例的内容，不再详述。实施例9 如图24- 所示，本实施例涉及一种电池组，单个电池的结构可以采用 前述多个实施例的任一种结构，本实施例主要阐述电池组的组装结构。各个电池通过模块 支板22组装而成，模块支板22呈方形，开设四个圆形通孔22-1。单个电池包括壳体1、电 芯等，壳体的外形呈圆柱形，其内装电芯，壳体的外径与模块支板的圆形通孔相适配。电池 的一端引出导电条10。参见图27、28，四个电池伸入模块支板的圆形通孔而组装在一起，电 池之间通过导电条串联。本实施例共有两块模块支板，分别处于电池的上下部，以使四个电 池的组装更为牢固、稳定。模块支板22的四边沿中部都开设燕尾槽22-2。参见图四，连接块23形成两个与 模块支板的燕尾槽相适配的连接部23-1，两连接部相对称。组装两模块支板时，将两者的一 边沿相贴，使两者的燕尾槽相对应，然后插入连接块即可。通过此结构，可以将多块装有数 个电池的模块支板相连接而组装成电池组。当然，可以根据单个电池的长度而选择模块支板的数量，如较短，则一块模块支板 即可；若较长，则两块、三块、四块，甚至更多。本实施例的模块支板可以将数个电池组装在一起形成电池组，也可以将多块装有 数个电池的模块支板进行连接，形成另一种形式的电池组。其组装及拆卸都较为简便，且无 需专门机器，降低了成本。此外，根据电池的个数需要，选择大小合适的模块支块，并开设所需的电池通孔， 而无需相互连接即模块支板无需连接即可组装成电池组；电池通孔也可以是其它形状如方 形，其根据电池的外形而定；模块支板的形状也可以是其它形状；模块支板的连接槽也可 以是其它形状。本领域的普通技术人员应当认识到，本发明并不限于上述实施例，任何对本发明 的变换、变型都落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电池，包括端盖、壳体、电芯、极耳、极柱、导电条，壳体至少形成一端口，端口由 开有通孔的端盖封住；壳体内装电芯，电芯与极耳相连，极耳处于壳体内，极耳与极柱相连， 极柱通过端盖的通孔伸出壳体之外，极柱外部与导电条相连；其特征是壳体呈圆柱形，壳 体外壁形成散热凸筋。
2.如权利要求1所述的电池，其特征是壳体端口边沿形成环形缺口，该环形缺口嵌入 所述的端盖，端盖与壳体间垫入一密封圈；壳体的端口部外壁旋接螺旋帽，螺旋帽压紧端盖 与壳体；端盖与极柱之间垫入一密封套。
3.如权利要求2所述的电池，其特征是所述的密封套向两面翻折而将端盖靠近通孔 的内外表面包住；所述的极柱由三段一体成型，包括内翻边、中段、外凸段，所述端盖的通孔 穿伸极柱的中段，极柱中段的外壁与密封套相触；极柱的内翻边与密封套处于端盖的内表 面部相触；极柱中段的外壁螺接锁紧螺母而将其与端盖压紧，螺母与密封套处于端盖的外 表面部相触。
4.如权利要求1所述的电池，其特征是所述壳体的端口部外壁套有并焊接一螺纹圈； 端盖通过螺帽与螺纹圈旋紧而将端盖压紧于壳体的端口边沿，与端盖接触的壳体端部外壁 套入一密封圈。
5.如权利要求1所述的电池，其特征是所述壳体与端盖焊接，所述端盖的通孔与极柱 间垫入一密封套。
6.如权利要求1所述的电池，其特征是所述壳体的端口罩盖一密封胶套，与壳体接触 的密封胶套外壁套入一弹簧圈，密封胶套将电池端口的部件罩于其内。
7.如权利要求1-6任一项所述的电池，其特征是所述的端盖开有贴焊安全膜的通孔， 端盖的该通孔处贴焊安全膜。
8.如权利要求1-6任一项所述的电池，其特征是壳体形成两端口，所述的电池从壳体 的两端分别引出正极、负极。
9.一种电池组，其特征是由多个如权利要求1-8任一项所述的电池通过模块支板组装 而成，所述的模块支板开有安装电池的通孔。
10.如权利要求9所述的电池组，其特征是所述的模块支板边沿形成槽；设一连接块， 该连接块形成两个与所述模块支板的槽相适配的连接部，组装两模块支板时，所述连接块 的两个连接部分别插入两模块支板的槽。
全文摘要
本发明涉及一种电池，包括端盖、壳体、电芯、极耳、极柱、导电条，壳体至少形成一端口，端口由开有通孔的端盖封住；壳体内装电芯，电芯与极耳相连，极耳处于壳体内，极耳与极柱相连，极柱通过端盖的通孔伸出壳体之外，极柱外部与导电条相连；壳体呈圆柱形，壳体外壁形成散热凸筋。本发明还公开了一种电池组，其由多个前述电池通过模块支板组装而成，所述的模块支板开有安装电池的通孔。本发明电池具有散热效果佳、密封性好、安全性高、使用寿命长、防水防尘、成组简易且成本低等优点。
文档编号H01M10/50GK102130310SQ20111003258
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者王为希 申请人:王为希