CN101931090A - 一种电池组合盖帽及采用该组合盖帽的圆柱形电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆柱形电池，包括电池筒体以及安装在电池筒体的敞开端的组合盖帽，所述电池筒体在敞开端设置有用来弯折压固所述组合盖帽的第一环形壁，所述组合盖帽包括绝缘密封件，其特征在于：所述绝缘密封件上对应电池筒体的第一环形壁延伸设置有可与第一环形壁同步弯折的第二环形壁。本发明还涉及一种运用于该圆柱形电池的组合盖帽。本发明对应电池筒体用来弯折压固组合盖帽的第一环形壁，在组合盖帽的绝缘密封件上设置可与第一环形壁同时向内折弯的第二环形壁，使得第一环形壁本身产生的弯折皱褶与绝缘密封件所产生的皱褶吻合一致，极大改善了成品电池端盖的密封效果。
Description
技术领域
本发明涉及电池领域，具体涉及一种可增强密封性的用于电池的组合盖帽以及运用该组合盖帽的圆柱形电池。
背景技术
请参考图1至图7，圆柱形电池一般包括电池筒体1、设置在电池筒体1内卷绕形成的电池极组3、安装在电池筒体1顶端的组合盖帽2以及设置在电池极组3中间的圆柱状支撑架4等部件。电池筒体1底部通常还设置用于将正/负极引出端52和电池极组隔开的底部绝缘圈7，电池筒体的顶部设置有用于将电池极组3和组合盖帽2绝缘隔开的顶部绝缘圈6。该顶部绝缘圈6压在电池极组3的上方并卡在电池筒体1上成型的环形槽12下。该顶部绝缘圈6的中心设有一个可使向上延伸的负/正极引出端51穿过的极耳孔，其直径略大于支撑架4的直径并可容纳该负/正极引出端51，该极耳孔还用于从电池筒体1的敞开端放入支撑架4。现有的圆柱形电池制造工艺中，一般通过辊槽工艺加工成型环形槽12，在成型环形槽12的同时，电池筒体1的环形槽12上方则形成用于卡装组合盖帽2的环形壁11。封装电池时，将组合盖帽防止在顶部绝缘圈6的上方，同时将向上延伸的负/正极引出端51焊接在组合盖帽2上，之后，用外力F1将环形壁11弯折压合在组合盖帽2的最外部的绝缘密封件22上。
请参考图7，现有的组合盖帽2的具体结构包括引出电极的顶板21、用来在过热情况下切断电流的热敏电阻23、防爆的压力保护装置24以及与压力保护装置24焊接在一起的导电板25。所述顶板21、热敏电阻23、压力保护装置24和导电板25通过绝缘密封件22紧扣在一起。
如图1至图6所示，现有技术中制造圆柱形电池的具体步骤一般包括：
首先制作电池筒体1，电池筒体1的底部放置将正/负极引出端52和电池极组3隔开的底部绝缘圈7；然后向电池筒体1内放入电池极组3，并将向下的正/负极引出端52绕过底部绝缘圈7与底部电极连接。
接着如图1所示，将顶部绝缘圈6放置在电池极组3的上端面上，并使竖直向上延伸的负/正极引出端51穿过顶部绝缘圈6的极耳孔。
之后，如图2所示，在电池筒体1上利用辊压工艺形成环形槽1，该环形槽12在电池筒体1内部形成一压紧在顶部绝缘圈6上的凸缘(未标示)，该电池筒体1内部的凸缘1使顶部绝缘圈6紧压在电池极组3上，同时在电池筒体1的顶部形成环形壁11。
接着，如图3所示使支撑架4穿过顶部绝缘圈6上的极耳孔伸入电池极组3的内部中心，并与电池极组3形成紧密配合。
最后，将向上延伸的负/正极引出端51的自由端焊接在组合盖帽2的导电板25底部，向电池筒体1内部注入电解液后，并将组合盖帽2放置在电池筒体1的敞开端(以上步骤的顺序视具体工艺而定)，并使得电池筒体1顶部的环形壁11围绕该组合盖帽，并贴紧组合盖帽外围的绝缘密封件22。利用外力F1将该环形壁压合贴紧在绝缘密封件22上，得到图6所示的圆柱形电池。
然而，现有的圆柱形电池制造方法中，组合盖帽2是事先通过绝缘密封件22折弯扣装在一起的。当整个组合盖帽2放置在电池筒体1顶部之后，环形壁11周边向中心弯折以贴合在组合盖帽2外围的绝缘密封件22上。但是，环形壁11在外力F1的作用下向中心折弯时本身产生的弯折皱褶与绝缘密封件22组装组合盖帽2所产生的皱褶不一致，导致所述环形壁11在电池组装之后不能与绝缘密封件22紧密贴合，使得成品电池密封效果不好。由该传统方法制作的电池组合盖帽不合格率达0.1％。
发明内容
本发明要解决的技术问题是弥补上述现有技术的不足，提供一种可增强密封性的用于电池的组合盖帽以及运用该组合盖帽的圆柱形电池。
本发明的技术问题是通过以下技术方案予以解决的：一种圆柱形电池，其包括电池筒体以及安装在电池筒体的敞开端的组合盖帽，所述电池筒体在敞开端设置有用来弯折压固所述组合盖帽的第一环形壁，所述组合盖帽包括绝缘密封件。所述绝缘密封件上对应电池筒体的第一环形壁延伸设置有可与第一环形壁同步弯折的第二环形壁。
所述圆柱形电池进一步包括安装在电池筒体内的电池极组，所述电池极组的底部装设绝缘圈，电池极组向下引出正/负极引出端，所述正/负极引出端绕过绝缘圈并与电池筒体的底部接触；所述电池极组的顶部装设绝缘圈，电池极组向上引出负/正极引出端，所述负/正极引出端穿过电池极组上方的绝缘圈并焊接在所述组合盖帽的底部。
所述组合盖帽还包括连接电池极组的负/正极引出端的导电板、压力保护装置、顶板以及所述绝缘密封件，所述绝缘密封件中空，所述绝缘密封件内部设置有夹持所述顶板和压力保护装置的夹持机构，所述导电板焊接在所述压力保护装置一侧。
具体来说，所述夹持机构包括分别从两侧夹持顶板和压力保护装置的第一定位台和第二定位台，所述绝缘密封件在第二定位台的下方设置有用来围栏导电板的收容环。
优选的，所述顶板和压力保护装置之间还贴合压紧有在温度过高情况下阻断电流的热敏电阻。
优选的，所述压力保护装置包括焊接导电板的弹性部以及从弹性部延伸的连接部，所述弹性部和连接部交接处开设有保护缺口。
本发明还涉及一种电池组合盖帽，包括导电板、压力保护装置、顶板以及绝缘密封件，所述绝缘密封件中空，依次叠合在一起的所述顶板、压力保护装置和导电板收容在绝缘密封件内。所述绝缘密封件上设置有可弯折的第二环形壁。
优选的，所述绝缘密封件内部设置有夹持所述顶板和压力保护装置的夹持机构，所述导电板焊接在所述压力保护装置一侧。
具体来说，所述夹持机构包括分别从两侧夹持顶板和压力保护装置的第一定位台和第二定位台，所述绝缘密封件在第二定位台的下方设置有用来围栏导电板的收容环。
进一步的，所述顶板和压力保护装置之间还贴合压紧有在温度过高情况下阻断电流的热敏电阻。
所述压力保护装置包括焊接导电板的弹性部以及从弹性部延伸的连接部，所述弹性部和连接部交接处开设有保护缺口。
本发明与现有技术相比的有益效果是：1)本发明的电池组合盖帽以及圆柱形电池，对应电池筒体用来弯折压固组合盖帽的第一环形壁，在组合盖帽的绝缘密封件上设置可与第一环形壁同时向内折弯的第二环形壁，使得电池筒体的第一环形壁本身产生的弯折皱褶与绝缘密封件所产生的皱褶吻合一致，极大改善了电池端盖的密封效果，端盖密封不合格率由原来的0.1％下降到0.02％；2)本发明的电池组合盖帽以及圆柱形电池，采用新型绝缘密封件结构，该绝缘密封件不仅能将组合盖帽内的若干元件预先组装在一起，方便运输和电池组装，提高电池组装效率和精度，同时也能完成电池筒体和组合盖帽的同步整合，提高密封性。
附图说明
图1为现有的圆柱形电池制造方法中将顶部绝缘圈放入电池筒体的剖视图；
图2为现有的圆柱形电池制造方法中辊槽工艺后的圆柱形电池剖视图；
图3为现有的圆柱形电池制造方法中将支撑架放入极组中间的圆柱形电池剖视图；
图4为现有的圆柱形电池制造方法中将组合盖帽放置在电池筒体顶部的剖视图；
图5为现有的圆柱形电池制造方法中整合组合盖帽的剖视图；
图6为现有的圆柱形电池制造方法中组合完整的圆柱形电池剖视图；
图7为现有的圆柱形电池制造方法中的组合盖帽的剖视图；
图8为本发明的圆柱形电池制造方法中组合盖帽的剖视图；
图9为本发明的圆柱形电池制造方法中将顶部绝缘圈放置在极组上端面的剖视图；
图10为本发明的圆柱形电池制造方法中辊槽工艺后的圆柱形电池剖视图；
图11为本发明的圆柱形电池制造方法中成型环形壁的圆柱形电池剖视图；
图12为本发明的圆柱形电池制造方法中置入本发明的组合盖帽后，环形壁紧贴绝缘密封件的剖视图；
图13为本发明的圆柱形电池制造方法中同时折压环形壁和绝缘密封件的圆柱形电池剖视图。
图14为本发明的圆柱形电池制造方法制作完成的圆柱形电池剖视图。
具体实施方式
下面通过具体的实施方式并结合附图对本发明做进一步详细说明。
本发明涉及一种电池组合盖帽及使用该组合盖帽的圆柱形电池。
本例中的组合盖帽和圆柱形电池均采用具有第二环形壁162的新型组合盖帽12，所述第二环形壁162是对应电池筒体11上用来弯折压固组合盖帽12的第一环形壁111设置的。当组合盖帽12放置在电池筒体11敞开端以后，在第一环形壁111与绝缘密封件122的第二环形壁162之间涂抹密封胶；该第二环形壁162可与第一环形壁111同时向内折弯，使得电池筒体11的第一环形壁111本身产生的弯折皱褶与绝缘密封件122组装组合盖帽12所产生的皱褶吻合一致，提高电池端盖的密封性。以下具体介绍本发明的实施例。
请一并参考图8和图14，本实施方式中的圆柱形电池主要包括电池筒体11、设置在电池筒体11内卷绕形成的电池极组13、安装在电池筒体11顶端的组合盖帽12以及设置在电池极组13中间的圆柱状支撑架14等部件。
电池筒体11底部设置用于将正/负极引出端152和电池极组13隔开的底部绝缘圈17，所述正/负极引出端152绕过底部绝缘圈17并与电池筒体11的底部接触。电池筒体11的顶部设置有用于将电池极组13和组合盖帽12绝缘隔开的顶部绝缘圈16。该顶部绝缘圈16压在电池极组13的上方并卡在电池筒体11上成型的环形槽112下。该顶部绝缘圈16的中心设有一个可使向上延伸的负/正极引出端151穿过的极耳孔(图未示)，其直径略大于支撑架14的直径并可容纳该负/正极引出端151，通过该极耳孔，可从电池筒体11的敞开端将支撑架14放入电池极组13的中心。
所述电池筒体11通过辊槽工艺在电池筒体11外部成型环形槽112。本实施方式中，该辊槽工艺是三个位置呈正三角安排的旋转的盘片，加工的电池筒体本身也旋转，通过盘片和电池筒体的相对运动，在电池筒体的外部辊出均匀的环槽。该环形槽112在电池筒体11内部形成压紧顶部绝缘圈16的凸缘，并且所述电池筒体11在环形槽112上方的敞开端形成第一环形壁111。
本实施方式中，所述组合盖帽12包括连接电池极组13的导电板128、导电的压力保护装置124、热敏电阻123以及导电的顶板121。所述组合盖帽12依次叠加的导电板128、压力保护装置124、热敏电阻123以及顶板121通过绝缘密封件122从周围扣紧组合在一起。导电板128底部设置若干焊接点，该焊接点与电池极组13向上延伸的负/正极引出端151焊接。导电板128与压力保护装置124焊接在一起。
所述绝缘密封件111为圆筒状，其内部设置有用来从上下两侧依次夹紧顶板121、热敏电阻123、压力保护装置124的第一定位台125和第二定位台132。所述绝缘密封件111在第二定位台132的下方设置有用来围栏导电板128的收容环142。本例中，所述绝缘密封件111在第一定位台125上部形成第二环形壁162。
本例中采用了热敏电阻123连接压力保护装置124和顶板121。锂离子圆柱形电池由于轻重量和高能量密度，具有优于其它类型可充电电池，比如镍镉电池和镍金属氢化物电池。锂离子电池对过充电极其敏感，安全性一直是电池制造众关注的问题。例如，电池单元变为过充电，金属锂可能镀到电池单元的电极上去，由于金属锂具有易燃特性而引发火灾，当电池温度变得过高时，排除有毒气体。所以需要热敏电阻123作为安全保护装置，在电池温度升高过热时，实践中温度在80至90摄氏度之间时，该热敏电阻123的阻值升高切断电流，防止发生灾害。
本例中从安全性考量，进一步采用了压力保护装置124，该压力保护装置124是破坏性保护装置。一般来说，电池的压力保护装置需要耐受一定压力，当电池内压超过压力保护装置的耐压极限，压力保护装置被内部破坏，使电池泄压，防止电池爆炸。所述压力保护装置124包括焊接导电板128的弹性部242以及从弹性部242向四周延伸的连接部246，所述弹性部242和连接部246交接处开设有保护缺口244。该保护缺口244在电池内压超过压力保护装置的耐压极限时，压力保护装置从弹性部242和连接部246交接处的保护缺口244被撑破，使得电池泄压，防止爆炸，但是电池从此被损坏，不能再使用。
请参考图8至图13，以下具体介绍本例中的电池组合盖帽组装在电池筒体的方法，具体包括以下步骤：
如图9所示，在所述电池筒体11底部装设底部绝缘圈17，将电池极组13装入圆柱形电池的电池筒体11内；从电池极组13向下引出正/负极引出端152，所述正/负极引出端152绕过绝缘圈17并与电池筒体11的底部接触。
所述电池极组13上部装设顶部绝缘圈16。进一步的，从电池极组13向上引出负/正极引出端151。所述负/正极引出端151穿过电池极组13上方的顶部绝缘圈16并焊接在所述组合盖帽12的底部，本例中，该负/正极引出端151穿过顶部绝缘圈16焊接在所述组合盖帽12的导电板128底部。
如图10所示，在所述电池筒体11外通过辊槽工艺成型环形槽112。该环形槽112在电池筒体11内部形成压紧顶部绝缘圈16的凸缘。所述电池筒体11在环形槽112上方的敞开端形成第一环形壁111。
如图11所示，将支撑架14装入所述电池极组13中间。
如图12所示，本例中，在负/正极引出端151与组合盖帽12的导电板128焊接之前或者之后，都可以向电池筒体11内的电池极组13注入电解液。
如图13所示，将组合盖帽12放置在电池筒体11内的凸缘上方。所述组合盖帽12底端的导电板128通过负/正极引出端151连接电池极组13。组合盖帽12放置好以后，在第一环形壁111与绝缘密封件122的第二环形壁162之间涂抹密封胶；所述绝缘密封件122的第二环形壁162紧贴所述电池筒体11的第一环形壁111，利用外力F2将第一环形壁111和第二环形壁162同时向电池筒体11内折弯，所述第二环形壁162贴紧在组合盖帽12的顶板121上，所述第一环形壁111贴紧在该第二环形壁162上。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种圆柱形电池，包括电池筒体以及安装在电池筒体的敞开端的组合盖帽，所述电池筒体在敞开端设置有用来弯折压固所述组合盖帽的第一环形壁，所述组合盖帽包括绝缘密封件，其特征在于：所述绝缘密封件上对应电池筒体的第一环形壁延伸设置有可与第一环形壁同步弯折的第二环形壁。
2.根据权利要求1所述的圆柱形电池，其特征在于：所述圆柱形电池进一步包括安装在电池筒体内的电池极组，所述电池极组的底部装设绝缘圈，电池极组向下引出正/负极引出端，所述正/负极引出端绕过绝缘圈并与电池筒体的底部接触；所述电池极组的顶部装设绝缘圈，电池极组向上引出负/正极引出端，所述负/正极引出端穿过电池极组上方的绝缘圈并焊接在所述组合盖帽的底部。
3.根据权利要求1所述的圆柱形电池，其特征在于：所述组合盖帽还包括连接电池极组的负/正极引出端的导电板、压力保护装置、顶板以及所述绝缘密封件，所述绝缘密封件中空，所述绝缘密封件内部设置有夹持所述顶板和压力保护装置的夹持机构，所述导电板焊接在所述压力保护装置一侧。
4.根据权利要求3所述的圆柱形电池，其特征在于：所述夹持机构包括分别从两侧夹持顶板和压力保护装置的第一定位台和第二定位台，所述绝缘密封件在第二定位台的下方设置有用来围栏导电板的收容环。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的圆柱形电池，其特征在于：所述顶板和压力保护装置之间还贴合压紧有在温度过高情况下阻断电流的热敏电阻。
6.根据权利要求5所述的圆柱形电池，其特征在于：所述压力保护装置包括焊接导电板的弹性部以及从弹性部延伸的连接部，所述弹性部和连接部交接处开设有保护缺口。
7.一种电池组合盖帽，包括导电板、压力保护装置、顶板以及绝缘密封件，所述绝缘密封件中空，依次叠合在一起的所述顶板、压力保护装置和导电板收容在绝缘密封件内，其特征在于：所述绝缘密封件上设置有可弯折的第二环形壁。
8.根据权利要求7所述的电池组合盖帽，其特征在于：所述绝缘密封件内部设置有夹持所述顶板和压力保护装置的夹持机构，所述导电板焊接在所述压力保护装置一侧。
9.根据权利要求8所述的电池组合盖帽，其特征在于：所述夹持机构包括分别从两侧夹持顶板和压力保护装置的第一定位台和第二定位台，所述绝缘密封件在第二定位台的下方设置有用来围栏导电板的收容环。
10.根据权利要求9所述的电池组合盖帽，其特征在于：所述顶板和压力保护装置之间还贴合压紧有在温度过高情况下阻断电流的热敏电阻。
11.根据权利要求7-10任意一项所述的电池组合盖帽，其特征在于：所述压力保护装置包括焊接导电板的弹性部以及从弹性部延伸的连接部，所述弹性部和连接部交接处开设有保护缺口。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20101229 |