本技術(shù)涉及電池，具體提供一種圓柱電池單體和電池模組。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池具有能量密度高、環(huán)境污染小、功率密度大、使用壽命長、適應(yīng)范圍廣、自放電系數(shù)小等突出的優(yōu)點，是現(xiàn)今世界上應(yīng)用最為廣泛的電池之一，也是新能源發(fā)展的重要組成部分。

2、隨著市場端需求的不斷升級，圓柱電池從18650、21700向體積更大、能量密度更高的4680系列大圓柱發(fā)展。4680圓柱電池相較于18650和21700圓柱電芯，在設(shè)計上采用了全極耳設(shè)計，有效地縮短了電流通路，促進了電子在電池內(nèi)部的更順暢一動，降低了電芯本身的內(nèi)阻，并顯著減少了焦耳熱損失。此外，圓柱電池采用不銹鋼材質(zhì)，具有更高的機械強度，能夠有效吸收負極膨脹所帶來的壓力，因此更適用于高硅和高鎳體系。

3、為了提升大圓柱電池在電池高度方向上的空間利用率以及電池的能量密度，同時降低電池的結(jié)構(gòu)件數(shù)量，現(xiàn)有技術(shù)的做法是取消與卷芯以及殼體焊接的負極集流盤，將蓋板與卷芯以及殼體焊接，這對蓋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求。現(xiàn)有技術(shù)中蓋板的結(jié)構(gòu)存在的問題是，蓋板上防爆閥與卷芯焊接區(qū)域的相對位置設(shè)置不合理，導致蓋板與極耳的有效焊接面積較小，防爆閥也未能快速、完全的斷開并起到斷路保護的作用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型旨在解決上述技術(shù)問題，即，解決蓋板上防爆閥與卷芯焊接區(qū)域的位置設(shè)置不合理導致有效焊接面積小、防爆閥斷路保護效果差的技術(shù)問題。

2、在第一方面，本實用新型提供一種圓柱電池單體，包括：殼體，具有開口；電極組件，設(shè)于殼體內(nèi)；蓋板，設(shè)于開口，蓋板包括：第一凸部，與電極組件電連接；薄弱部，設(shè)于蓋板上，且薄弱部位于第一凸部與蓋板的邊緣之間。

3、在上述技術(shù)方案中，將薄弱部設(shè)于第一凸部與蓋板的邊緣之間，相比于現(xiàn)有技術(shù)的將薄弱部設(shè)置在第一凸部的內(nèi)側(cè)，薄弱部的開閥面積更大，在電池發(fā)生熱失控的情況下，薄弱部在及時爆開的瞬間還能帶著第一凸部一同脫離，及時斷開第一凸部與電極組件的電連接，實現(xiàn)快速斷路保護。

4、在一些實施例中，薄弱部為弧形；或，薄弱部為圓形，薄弱部的直徑占蓋板直徑的百分比大于或等于65％且小于或等于95％。

5、在一些實施例中，薄弱部為圓形，薄弱部的直徑大于或等于30毫米且小于或等于44毫米。

6、在上述技術(shù)方案中，薄弱部的直徑如果設(shè)置過大會影響蓋板和殼體的焊接效果，薄弱部的直徑如果設(shè)置過小，影響蓋板和電極組件的焊接面積。

7、在一些實施例中，蓋板還包括第二凸部，第二凸部與殼體電連接，第一凸部和第二凸部通過連接部連接，薄弱部設(shè)于連接部。

8、在一些實施例中，連接部為板狀，薄弱部為位于連接部朝向和/或遠離電極組件的刻痕。

9、在一些實施例中，蓋板具有多個加強筋，多個加強筋沿蓋板徑向設(shè)置且與第二凸部連接。

10、在上述技術(shù)方案中，多個加強筋設(shè)于蓋板，可以增強蓋板整體的強度，保證蓋板在焊接過程中的平整度。

11、在一些實施例中，蓋板和殼體的側(cè)壁過盈配合，第二凸部與殼體的側(cè)壁抵接。

12、在上述技術(shù)方案中，過盈配合可以增大殼體和蓋板之間的連接強度，改善密封性能。

13、在一些實施例中，殼體還包括頂壁，頂壁與開口相對設(shè)置且連接于側(cè)壁，頂壁具有電極引出孔；極柱，設(shè)于電極引出孔，與電極組件電連接。

14、在上述技術(shù)方案中，頂壁和極柱可以作為圓柱電池單體的兩個輸出極，這樣可以簡化圓柱電池單體的結(jié)構(gòu)，并保證圓柱電池單體的過流能力。頂壁和極柱位于圓柱電池單體的同一端，這樣，匯流部件可以裝配到圓柱電池單體的同一側(cè)，簡化裝配工藝，提高多個圓柱電池單體裝配成組的效率。

15、在一些實施例中，第二凸部包括豎直部，在蓋板的厚度方向，豎直部遠離電極組件的一端為第一外端面，側(cè)壁環(huán)繞開口的為第二外端面，第一外端面和第二外端面平齊。

16、在上述技術(shù)方案中，通過將第一外端面和第二外端面平齊設(shè)置，使得蓋板邊緣和殼體底壁平齊，這樣在圓柱電池單體裝配至電池模組內(nèi)時，圓柱電池單體的高度一致且不會傾斜，也有利于匯流件的安裝和焊接。

17、在一些實施例中，第二凸部還包括導向部，導向部連接于豎直部靠近電極組件的一端，導向部為弧形，以引導第二凸部安裝至殼體。

18、在上述技術(shù)方案中，通過在第二凸部設(shè)置導向部，可以在裝配蓋板時引導第二凸部安裝至殼體，簡化裝配工藝，提高裝配效率。

19、在一些實施例中，在厚度方向，第一凸部相較于第二凸部更靠近電極組件；和/或，連接部相較于側(cè)壁的端部更靠近電極組件。

20、在一些實施例中，第一凸部與電極組件的極耳焊接并形成焊接區(qū)域，焊接區(qū)域距離蓋板中心的最小距離大于或等于10毫米且小于或等于20毫米，最大距離大于或等于28毫米且小于或等于39毫米。

21、在上述技術(shù)方案中，焊接區(qū)域距離蓋板中心的最小距離如果設(shè)置過小蓋板與電極組件焊接不上，最小距離如果設(shè)置過大則會損失蓋板和電極組件的有效焊接面積；焊接區(qū)域距離蓋板中心的最大距離如果設(shè)置過小會損失蓋板和電極組件的有效焊接面積，最大距離如果設(shè)置過大則蓋板與電極組件無法焊接。

22、第二方面，本實用新型還提供一種電池模組，所述電池模組包括多個上述的圓柱電池單體。

23、所述電池模組與上述圓柱電池單體相對于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

技術(shù)特征：

1.一種圓柱電池單體，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱電池單體，其特征在于，所述薄弱部為弧形；或，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱電池單體，其特征在于，所述薄弱部為圓形，所述薄弱部的直徑大于或等于30毫米且小于或等于44毫米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱電池單體，其特征在于，所述蓋板還包括第二凸部，所述第二凸部與所述殼體電連接，所述第一凸部和所述第二凸部通過連接部連接，所述薄弱部設(shè)于所述連接部。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圓柱電池單體，其特征在于，所述連接部為板狀，所述薄弱部為位于所述連接部朝向和/或遠離所述電極組件的刻痕。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圓柱電池單體，其特征在于，所述蓋板具有多個加強筋，多個所述加強筋沿所述蓋板徑向設(shè)置且與所述第二凸部連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圓柱電池單體，其特征在于，所述蓋板和所述殼體的側(cè)壁過盈配合，所述第二凸部與所述殼體的側(cè)壁抵接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圓柱電池單體，其特征在于，所述殼體還包括頂壁，所述頂壁與所述開口相對設(shè)置且連接于所述側(cè)壁，所述頂壁具有電極引出孔；極柱，設(shè)于所述電極引出孔，與所述電極組件電連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圓柱電池單體，其特征在于，所述第二凸部包括豎直部，在蓋板的厚度方向，所述豎直部遠離所述電極組件的一端為第一外端面，所述側(cè)壁環(huán)繞所述開口的為第二外端面，所述第一外端面和所述第二外端面平齊。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圓柱電池單體，其特征在于，所述第二凸部還包括導向部，所述導向部連接于所述豎直部靠近所述電極組件的一端，所述導向部為弧形，以引導所述第二凸部安裝至所述殼體。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圓柱電池單體，其特征在于，在所述厚度方向，所述第一凸部相較于所述第二凸部更靠近所述電極組件；和/或，所述連接部相較于所述側(cè)壁的端部更靠近所述電極組件。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱電池單體，其特征在于，所述第一凸部與所述電極組件的極耳焊接并形成焊接區(qū)域，所述焊接區(qū)域距離所述蓋板中心的最小距離大于或等于10毫米且小于或等于20毫米，最大距離大于或等于28毫米且小于或等于39毫米。

13.一種電池模組，其特征在于，包括多個權(quán)利要求1至權(quán)利要求12任一項所述的圓柱電池單體。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，具體提供一種圓柱電池單體和電池模組，旨在解決蓋板上防爆閥與卷芯焊接區(qū)域的位置設(shè)置不合理導致有效焊接面積小、防爆閥斷路保護效果差的技術(shù)問題。為此，本技術(shù)的圓柱電池單體，包括：殼體，具有開口；電極組件，設(shè)于殼體內(nèi)；蓋板，設(shè)于開口，蓋板包括：第一凸部，與電極組件電連接；薄弱部，設(shè)于蓋板上，且薄弱部位于第一凸部與蓋板的邊緣之間，保證了薄弱部的開閥面積以及第一凸部與電極組件的焊接面積，能夠快速斷開電路進行斷路保護，提高電池的安全特性。

技術(shù)研發(fā)人員：邢依然
受保護的技術(shù)使用者：蔚來汽車科技（安徽）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240326
技術(shù)公布日：2025/5/15