CN101840789A - 一种电化学电容器密封装置 - Google Patents

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贺晓书
王�琦
马尚德
向天新
李娟�
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Abstract

一种电化学电容器密封装置，包括电芯组件，盖体以及容纳电芯组件及盖体的外壳。电芯组件的一端与外壳的底部接触，另一端与盖体紧密接合。盖体的底部与电芯组件紧密接合，另一端为伸出的极柱，极柱旁边设有注液孔。外壳为圆柱形容器，圆柱形容器具有比电芯组件及盖体的直径略大的直径。其中，在盖体与外壳侧壁之间具有凹形密封胶圈，外壳的开口端压住密封胶圈上部封口。本发明采用凹形密封橡胶圈可以实现上、中、下三个环形接触面上的密封，由此提高了电容器的密封性、使用寿命及可靠性。此外，采用凹形橡胶密封圈装配简单，易于拆卸，使盖体可以重复利用，降低成本。

Description

一种电化学电容器密封装置
技术领域
本发明涉及电容器技术领域，特别是一种电化学电容器密封装置。
背景技术
由于非水系电解液的分解电压(2.3～4.5V)较水系电解液分解电压(水的理论分解电压为1.23V)高，所以采用非水电解液体系的电容器以及二次电池通常具有较水系电解液体系优越的能量及功率特性。但由于有机电解液遇水分解，这就要求在注液过程中要严格控制湿度，并且使非水系电化学储能元器件要有绝对的密封性以保证其内部电解液不与空气有任何接触。
目前应用于上述电化学储能元件的密封方法主要有采用O型橡胶密封圈实现盖体与容器之间的密封。具体方法是在盖体与容器的环形支撑区域之间插入O型密封圈，通过螺钉等约束元件，盖体被紧密地压靠至环形表面以实现两个部件之间的密封。采用O型橡胶密封圈装配简单，但由于其只通过在一个环形接触面上橡胶的形变实现密封，所以在一些情况下密封性能较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低，装配简单，密封圈拆卸方便可以使盖体重复利用以及密封性能良好的密封装置及密封方法。
一种电化学电容器密封装置，包括电芯组件，盖体以及容纳电芯组件及盖体的外壳。电芯组件的一端与外壳的底部接触，另一端与盖体紧密接合。盖体的底部与电芯组件紧密接合，另一端为伸出的极柱，极柱旁边设有注液孔。外壳为圆柱形容器，圆柱形容器具有比电芯组件及盖体的直径略大的直径。其中，在盖体圆周与外壳内侧壁之间具有凹形密封胶圈，外壳的开口端压住密封胶圈上部封口。
其中，外壳在盖体与电芯组件接合一侧靠近密封胶圈底部加工有束腰。
其中，所述束腰为平行于圆柱形容器底部的环形滚槽。
其中，盖体在极柱一侧的圆周边缘开有密封槽，凹形密封胶圈的凹部套在盖体的外圆周上。
其中，电芯组件是由一组通过至少一个隔膜分隔开的正、负电极构成。
本发明采用凹形密封橡胶圈可以实现上、中、下三个环形接触面上的密封，由此提高了电容器的密封性、使用寿命及可靠性。此外，采用凹形橡胶密封圈装配简单，易于拆卸，使盖体可以重复利用，降低成本。
附图说明
图1为本发明密封装置中电容器盖体与密封胶圈的立体分解图；
图2为本发明密封装置的结构剖面图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。
实施例1
参见图1，图1为本发明密封装置中电容器盖体与密封胶圈的立体分解图。盖体3是具有一定厚度的金属盖体，由不易被所采用的电解液腐蚀的金属材料制成，如纯铝、铝合金、铜、不锈钢、银。盖体3上极柱旁边加工一小孔，为注液孔9。凹形橡胶密封圈4为环状凹形结构，其直径较金属盖体3小0.5～1.0mm，以便能够达到金属盖体3与凹形密封橡胶圈4之间的紧密配合。凹形橡胶密封圈4由抗氧化、抗老化、使用温度范围宽(-40～100℃)、且不与电解液发生化学及电化学反应的材料构成，如聚四氟乙烯、聚氨酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、丁氰橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶等。
参见图2，图2为本发明密封装置的结构剖面图。本发明电容器是由圆柱状金属外壳1，电芯组件2，以及金属盖体3组成，主要利用凹形橡胶密封圈4以实现圆柱金属外壳1与金属盖体3之间的密封。该圆柱状外壳1是由价廉、易于机械加工、且不易被所采用的电解液腐蚀的金属材料制成，如纯铝、铝合金、铜、不锈钢、银。电芯组件2是由一组通过至少一个隔膜分隔开的正、负电极卷绕成具有一定直径和高度的圆柱体。圆柱金属外壳1具有比电芯组件2及盖体3的直径略大的直径。在盖体3与外壳1内侧壁之间装有凹形密封胶圈4，外壳1的开口端压住密封胶圈4上部封口。外壳1在盖体3与电芯组件2接合一侧靠近密封胶圈4底部加工有束腰5，保证束腰5与圆柱外壳底部的距离高于电芯组件2的高度1～5mm，以及束腰5与外壳开口的距离高于金属盖体3与凹形橡胶密封圈4结合后的高度3～7mm。并使得加工有束腰5的位置所生成的圆柱状外壳1的最小直径能够满足电芯组件2的纵向插入或取出。所述束腰5为平行于圆柱形外壳1底部的环形滚槽。
实际操作中，先将电芯组件2纵向插入圆柱状外壳1中并加以固定，将装配好凹形密封橡胶圈4的金属盖体3固定于圆柱状外壳内并强迫推进直至其在所述束腰5上固定，使得束腰5与金属盖体下边缘之间的橡胶在此环形位置发生形变以形成第一环形密封接触面6，采用滚边密封的方法，使圆柱外壳与金属盖体上边缘之间的橡胶发生形变以形成第二环形密封接触面7，与此同时，金属盖体四周的橡胶由于受到上下外力和圆柱壳体内壁的挤压发生形变形成了第三环形密封接触面8。圆柱状外壳1与金属盖体3之间填充电解液。
实施例2
将电芯组件2纵向插入圆柱状外壳1，并将装配好凹形密封橡胶圈4的金属盖体3装入圆柱状外壳使其抵住电芯组件并加以固定。利用卷边密封等机械加工方法，使得圆柱状外壳与金属盖体上边缘之间的橡胶发生形变，以形成第二环形密封接触面7；再在距离第二环形密封接触面7的一定位置处采用机械加工的手段加工一束腰5，束腰5与第二环形密封接触面7的距离略高于装配好凹形密封橡胶圈的盖体厚度0.5～1mm，使得束腰5与金属盖体下边缘之间的橡胶发生形变以形成第一环形密封接触面6。与此同时，金属盖体四周的橡胶由于受到上下外力和圆柱壳体内壁的挤压发生形变形成了第三环形密封接触面8。
实施例3
将电芯组件、装配好凹形密封橡胶圈的盖体装入圆柱状外壳并加以固定。并在盖体上下边缘所在的位置同时对电工装置进行机械加工同时形成第一、二、三环形密封接触面。
本说明书中所述的只是本发明的几种较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。

Claims (5)

1.一种电化学电容器密封装置，包括电芯组件，盖体以及容纳电芯组件及盖体的外壳；电芯组件的一端与外壳的底部接触，另一端与盖体紧密接合；盖体的底部与电芯组件紧密接合，另一端为伸出的极柱，极柱旁边设有注液孔；外壳为圆柱形容器，圆柱形容器具有比电芯组件及盖体的直径略大的直径；其特征在于在盖体圆周与外壳内侧壁之间具有凹形密封胶圈，外壳的开口端压住密封胶圈上部封口。
2.根据权利要求1所述的电化学电容器密封装置，其特征在于外壳在盖体与电芯组件接合一侧靠近密封胶圈底部加工有束腰。
3.根据权利要求2所述的电化学电容器密封装置，其特征在于所述束腰为平行于圆柱形容器底部的环形滚槽。
4.根据权利要求1所述的电化学电容器密封装置，其特征在于盖体在极柱一侧的圆周边缘开有密封槽，凹形密封胶圈的凹部套在盖体的外圆周上。
5.根据权利要求1所述的电化学电容器密封装置，其特征在于电芯组件是由一组通过至少一个隔膜分隔开的正、负电极构成。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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