CN113571848A - 高倍率大容量极简电池密封盖、圆柱电池及组装工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高倍率大容量极简电池密封盖、圆柱电池及组装工艺，包括盖板，所述盖板一侧设置有安全阀孔，所述安全阀孔由安全阀片密封，所述盖板中心设置有电极孔，所述电极孔内穿设有极柱，所述极柱与所述盖板之间设置有绝缘密封件，所述极柱通过第一极耳连接第一电极，所述盖板下方设置有绝缘支架，所述绝缘支架上设置有与所述安全阀孔和中心孔匹配的避让孔，所述盖板穿过绝缘支架固定连接第二电极。本发明将正负极集成在一端，节约了结构件，简化了结构，利用盖板充当一个电极，使得过流更大，实现大倍率充放电。

Description

高倍率大容量极简电池密封盖、圆柱电池及组装工艺
技术领域
本发明涉及圆柱电池技术领域，尤其是指一种高倍率大容量极简电池密封盖、圆柱电池及组装工艺。
背景技术
电池是一种能量转化与储存的装置，它通过反应将化学能或物理能转化为电能。电池即一种化学电源，它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极，两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中，当连接在某一外部载体上时，通过转换其内部的化学能来提供能。
目前的同型号电池结构基本一致，通常为两侧出极耳，正负极盖板为单独组组件，不仅结构数量多工艺复杂，成型工步多，而且由于电池结构、体积固定的原因，导致电池的容量与电池内部的结构呈反比，所以，在为一些较大功率的电器设备供电时，需要多个同型号的电池来进行供电，从而造成使用电池的数量变多，提高了费用支出。为解决上述问题，现有技术中采用了端出极耳的大容量电池，储能打点方式焊接，但这样结构形式只能用于小电流放电使用，大电流放电时温升较高，无法保证现有电池寿命以及安全。
因此亟需设计一种结构简单的大倍率放电电池。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中电池容量小，放电电流小的缺陷，提供一种高倍率大容量极简电池密封盖、圆柱电池及组装工艺，结构简单，能够实现大倍率充放电。
为解决上述技术问题，本发明提供了高倍率大容量极简电池密封盖，包括盖板，所述盖板一侧设置有安全阀孔，所述安全阀孔由安全阀片密封，所述盖板中心设置有电极孔，所述电极孔内穿设有极柱，所述极柱与所述盖板之间设置有绝缘密封件，所述极柱通过第一极耳连接第一电极，所述盖板下方设置有绝缘支架，所述绝缘支架上设置有与所述安全阀孔和中心孔匹配的避让孔，所述盖板穿过绝缘支架固定连接第二电极。
作为本发明优选的，所述盖板与第二电极通过激光焊接固定。
作为本发明优选的，所述盖板设置有向下凹陷的凹槽，所述绝缘支架上开设有与所述凹槽匹配的连接孔，所述凹槽底面穿过所述连接孔与第二电极固定连接。
作为本发明优选的，所述盖板通过第二极耳连接第二电极，所述第二极耳为圆环形结构，所述第二极耳内圈向上延伸有极耳台阶，所述盖板与所述极耳台阶固定。
作为本发明优选的，所述盖板下方对应所述电极孔一周设置有定位槽，所述绝缘支架设置有对应所述定位槽的定位凸起。
作为本发明优选的，所述凹槽在所述电极孔两侧对称设置。
作为本发明优选的，所述盖板通过第二极耳连接第二电极，所述第二极耳侧面投影为Z字形结构，所述第二极耳的一端穿过所述绝缘支架与所述盖板固定连接，所述第二极耳另一端位于所述绝缘支架下方。
作为本发明优选的，所述第一极耳为S形结构，所述第一极耳一端与所述极柱相接，所述第一极耳另一端设置有与圆柱电池中心管连通的通孔。
高倍率大容量极简圆柱电池，包括上述的电池密封盖，以及外壳和卷芯组件，所述卷芯组件与所述外壳底部之间设置有绝缘垫片。
作为本发明优选的，所述盖板外缘设置有与所述外壳匹配的安装台阶，所述安装台阶搭放于所述外壳上缘，所述盖板与所述外壳焊接固定。
高倍率大容量极简圆柱电池的组装工艺，组装上述圆柱电池，包括如下步骤：
将绝缘垫片安装在外壳内后，将卷芯组件组装至外壳内；
将极柱和绝缘密封件与盖板组装固定；
将第一极耳安装在卷芯组件的对应位置；
设置绝缘支架于第二电极和盖板之间；
固定盖板和第二电极；
固定盖板和外壳，安装安全阀。
作为本发明优选的，盖板通过第二极耳与第二电极相连，第二极耳为圆环形结构，组装时先将第二极耳和绝缘支架在卷芯组件的对应位置组装完成后再焊接固定盖板和第二极耳。
作为本发明优选的，盖板通过第二极耳与第二电极相连，第二极耳侧面投影为Z字形结构，组装时先将第二极耳与盖板焊接固定后再组装绝缘支架，而后将组装后的盖板与外壳固定。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的电池密封盖将正负极集成在一端，节约了结构件，简化了结构，利用盖板充当一个电极，使得过流更大，实现大倍率充放电；
本发明所述的高倍率大容量极简圆柱电池将正负极集成在一端，利用盖板充当一个电极，提高了电池的寿命和安全性；
本发明所述的高倍率大容量极简圆柱电池的组装工艺操作简单。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明实施例一密封盖示意图；
图2是本发明实施例一爆炸示意图；
图3是本发明实施例一剖视图；
图4是本发明实施例二爆炸示意图；
图5是本发明实施例二剖视图；
图6是本发明第一极耳示意图；
图7是本发明圆柱电池实施例一剖视图；
图8是本发明圆柱电池实施例二剖视图。
说明书附图标记说明：100、密封盖；110、盖板；111、安全阀孔；112、安全阀片；113、电极孔；114、凹槽；115定位槽；116、安装台阶；120、极柱；130、绝缘密封件；140、绝缘支架；141、避让孔；142、连接孔；143、定位凸起；150、第一极耳；151、通孔；160、第二极耳；161、极耳台阶；200、外壳；300、卷芯组件；400、绝缘垫片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图1和图2所示，为本发明的高倍率大容量极简电池密封盖100实施例一示意图。本发明的电池密封盖100包括盖板110，盖板110密封圆柱电池，为保证电池在充放电过程中的安全性，所述盖板110一侧设置有安全阀孔111，所述安全阀孔111由安全阀片112密封。本实施例中在所述盖板110中心设置有电极孔113，所述电极孔113内穿设有极柱120，所述极柱120与所述盖板110之间设置有绝缘密封件130，所述极柱120通过第一极耳150连接第一电极，由于极柱120为细长结构，不方便直接固定极柱120和第一电极，因此本实施例中设置第一极耳150将第一电极引出。所述盖板110下方设置有绝缘支架140，所述绝缘支架140上设置有与所述安全阀孔111和中心孔匹配的避让孔141，所述盖板110穿过绝缘支架140固定连接第二电极。即圆柱电池的正负极设置于圆柱电池的同一端，绝缘密封件130将极柱120与盖板110以及第一极耳150与第二极耳160分隔开，防止短路。且盖板110将圆柱电池的另一个电极引出，充当圆柱电池的一个电极，盖板110能够与第二电极的接触面积更大，从而针对大容量圆柱电池的过电流值可以设计的更大，防止过流，兼顾到电池的容量和安全性。同样的，由于圆柱电池的正负极由原来的设置在两端变更为集中于一端，因此原来设置于圆柱电池两端的结构件也应当集中于一端，而本实施例中又将盖板110充当圆柱电池的一个电极，即无需在原来的圆柱电池的密封盖100结构的基础上增加结构件的数量，结构件的数量大幅减少，大大简化了圆柱电池密封盖100的结构。
具体的，由于盖板110与第二电极的接触面积更多，因此盖板110与第二电极之间通过焊接固定，为避免焊接热输入量过高，对圆柱电池的质量造成影响，本实施例中，所述盖板110与第二电极通过激光焊接固定。激光焊接更加牢固，且焊接后的阻值更低，保证盖板110与第二电极的连接能够承受更大的电流值，实现大倍率充放电。
参照图2和图3所示，为本发明的实施例一，本实施例中由于盖板110与第二电极之间的距离较远，因此设置所述盖板110通过第二极耳160连接第二电极，所述第二极耳160为圆环形结构，使得第二极耳160能够与盖板110及卷芯组件300的接触面积均足够大。由于圆环形第二极耳160的投影覆盖绝缘支架140一周，为连接盖板110与第二极耳160，所述盖板110设置有向下凹陷的凹槽114，所述绝缘支架140上开设有与所述凹槽114匹配的连接孔142，所述凹槽114底面穿过所述连接孔142与所述第二极耳160固定连接。由于盖板110与第二极耳160之间的距离较远，且盖板110厚度较薄，为防止盖板110上的凹槽114向下凹陷过多造成凹槽114强度不够，所述第二极耳160内圈向上延伸有极耳台阶161，所述凹槽114与所述极耳台阶161固定。由于极耳台阶161向上延伸有一定的高度，因此凹槽114向下凹陷的深度可以降低，保证了盖板110的强度。为方便组装时保证凹槽114与绝缘支架140的匹配，所述盖板110下方对应所述电极孔113一周设置有定位槽，所述绝缘支架140设置有对应所述定位槽的定位凸起143。本实施例中，定位槽为方形槽，定位凸起143为与其匹配的方形凸起，从而盖板110与绝缘支架140之间不会发生相对转动，确保凹槽114与绝缘支架140上的连接孔142匹配。进一步的，为了增加第二极耳160与盖板110的接触面积，且不影响盖板110的强度，所述凹槽114在所述电极孔113两侧对称设置。
参照图4和图5所示，为本发明的实施例二，本实施例中盖板110为平面，由于盖板与第二电极之间存在一定的距离，因此设置所述盖板110通过第二极耳160连接第二电极，所述第二极耳160侧面投影为Z字形结构，俯视投影为扇形，因此第二极耳160的一端高一端低，从而方便所述第二极耳160的一端穿过所述绝缘支架140与所述盖板110固定连接，所述第二极耳160另一端位于所述绝缘支架140下方。绝缘支架140支撑第二极耳160的两端，保证第二极耳160分别接触盖板110和卷芯组件300。
参照图6所示，为保证第一极耳150与极柱120和卷芯组件300的连接，所述第一极耳150为S形结构，从而第一极耳150具有沿圆柱电池轴向的弹性，当所述第一极耳150一端与所述极柱120相接，所述第一极耳150另一端抵接圆柱电池的卷芯组件300，第一极耳150能够与极柱120和卷芯组件300紧密相接。为防止第一极耳150堵塞圆柱电池的中心管，第一极耳150上设置有与圆柱电池中心管连通的通孔151。
参照图7和图8所示，为本发明高倍率大容量极简圆柱电池实施例一和实施例二示意图。本发明的圆柱电池包括上述电池密封盖100，以及外壳200和卷芯组件300，所述卷芯组件300与所述外壳200底部之间设置有绝缘垫片400，防止发生短路。进一步的，为方便盖板110与外壳200的连接，所述盖板110外缘设置有与所述外壳200匹配的安装台阶115定位槽；116，所述安装台阶115定位槽；116搭放于所述外壳200上缘，所述盖板110与所述外壳200焊接固定。在本发明的实施例一和实施例二中，第二极耳160分别为圆环形和Z字形。
本发明还公开一种高倍率大容量极简圆柱电池的组装工艺，组装上述圆柱电池，包括如下步骤：
将绝缘垫片400安装在外壳200内后，将卷芯组件300组装至外壳200内；使得绝缘垫片400位于卷芯组件300和外壳200之间。
将极柱120和绝缘密封件130与盖板110组装固定；绝缘密封件130密封电极孔113的同时保证极柱120与盖板110连接的稳定。
将第一极耳150安装在卷芯组件300的对应位置；将卷芯组件300的电极引出，方便与极柱120相接。
对盖板110进行组装，设置绝缘支架140于第二电极和盖板110之间。
固定盖板110和第二电极；具体将盖板110和第二电极通过激光焊接固定。
盖板110与电极的连接完成，而后固定盖板110和外壳200，最后安装安全阀。
在本发明的实施例一中，由于盖板110与第二电极之间存在一定的距离，因此设置盖板110通过第二极耳160与第二电极相连，第二极耳160为圆环形结构，虽然绝缘支架与盖板110相对位置确定，但盖板110与第二极耳160之间的位置由外壳200限定，因此先将第二极耳160和绝缘支架140在卷芯组件300的对应位置组装完成后再焊接固定盖板110和第二极耳160。
在本发明的实施例二中，由于盖板110与第二电极之间存在一定的距离，因此设置盖板110通过第二极耳160与第二电极相连，第二极耳160的侧面投影为Z字形结构，其与盖板110的连接位置无特别限定，且第二极耳160是开口形式，方便安装绝缘之间，因此本实施例中先将第二极耳160与盖板110焊接固定后再组装绝缘之间，而后将组装后的盖板110与外壳200固定。
本发明中，圆柱电池正负电极在相同一侧，盖板110设计为其中一个外部导通电极，增加极耳与其他结构件的接触面积，提高过流量，从而避免电池大倍率充放电时的温升相关问题，提高电池的寿命及安全性。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (13)

1.高倍率大容量极简电池密封盖，其特征在于，包括盖板，所述盖板一侧设置有安全阀孔，所述安全阀孔由安全阀片密封，所述盖板中心设置有电极孔，所述电极孔内穿设有极柱，所述极柱与所述盖板之间设置有绝缘密封件，所述极柱通过第一极耳连接第一电极，所述盖板下方设置有绝缘支架，所述绝缘支架上设置有与所述安全阀孔和中心孔匹配的避让孔，所述盖板穿过绝缘支架固定连接第二电极。
2.根据权利要求1所述的高倍率大容量极简电池密封盖，其特征在于：所述盖板与第二电极通过激光焊接固定。
3.根据权利要求1所述的高倍率大容量极简电池密封盖，其特征在于：所述盖板设置有向下凹陷的凹槽，所述绝缘支架上开设有与所述凹槽匹配的连接孔，所述凹槽底面穿过所述连接孔与第二电极固定连接。
4.根据权利要求3所述的高倍率大容量极简电池密封盖，其特征在于：所述盖板通过第二极耳连接第二电极，所述第二极耳为圆环形结构，所述第二极耳内圈向上延伸有极耳台阶，所述盖板与所述极耳台阶固定。
5.根据权利要求4所述的高倍率大容量极简电池密封盖，其特征在于：所述盖板下方对应所述电极孔一周设置有定位槽，所述绝缘支架设置有对应所述定位槽的定位凸起。
6.根据权利要求3所述的高倍率大容量极简电池密封盖，其特征在于：所述凹槽在所述电极孔两侧对称设置。
7.根据权利要求1所述的高倍率大容量极简电池密封盖，其特征在于：所述盖板通过第二极耳连接第二电极，所述第二极耳侧面投影为Z字形结构，所述第二极耳的一端穿过所述绝缘支架与所述盖板固定连接，所述第二极耳另一端位于所述绝缘支架下方。
8.根据权利要求1所述的高倍率大容量极简电池密封盖，其特征在于：所述第一极耳为S形结构，所述第一极耳一端与所述极柱相接，所述第一极耳另一端设置有与圆柱电池中心管连通的通孔。
9.高倍率大容量极简圆柱电池，其特征在于：包括如权利要求1-8任一项所述的电池密封盖，以及外壳和卷芯组件，所述卷芯组件与所述外壳底部之间设置有绝缘垫片。
10.根据权利要求9所述的高倍率大容量极简圆柱电池，其特征在于：所述盖板外缘设置有与所述外壳匹配的安装台阶，所述安装台阶搭放于所述外壳上缘，所述盖板与所述外壳焊接固定。
11.高倍率大容量极简圆柱电池的组装工艺，其特征在于：组装如权利要求9-10任一项所述圆柱电池，包括如下步骤：
将绝缘垫片安装在外壳内后，将卷芯组件组装至外壳内；
将极柱和绝缘密封件与盖板组装固定；
将第一极耳安装在卷芯组件的对应位置；
设置绝缘支架于第二电极和盖板之间；
固定盖板和第二电极；
固定盖板和外壳，安装安全阀。
12.根据权利要求11所述的高倍率大容量极简圆柱电池的组装工艺，其特征在于：盖板通过第二极耳与第二电极相连，第二极耳为圆环形结构，组装时先将第二极耳和绝缘支架在卷芯组件的对应位置组装完成后再焊接固定盖板和第二极耳。
13.根据权利要求11所述的高倍率大容量极简圆柱电池的组装工艺，其特征在于：盖板通过第二极耳与第二电极相连，第二极耳侧面投影为Z字形结构，组装时先将第二极耳与盖板焊接固定后再组装绝缘支架，而后将组装后的盖板与外壳固定。
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