CN203574025U - 一种电池绝缘密封结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电池绝缘密封结构，包括电池壳体、设于电池壳体上的盖板及插装于盖板上的正、负极柱，其中，所述极柱与盖板间设有经过表面绝缘处理的金属环及密封圈、铆接件组成密封结构，所述金属环与密封圈、金属环与铆接件紧固配合。本实用新型具备改善密封及绝缘性能、增加使用寿命，并适用于大尺寸电池密封紧固等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池密封技术领域，更具体的，涉及一种混合动力汽车或纯电动汽车动力的电池绝缘密封结构。
背景技术
目前动力电池极柱与盖板间的密封一般依靠铆压、卡扣、螺母等方式锁紧密封结构，实现密封，因为该结构需承受较大压力，且要求整个结构具有绝缘，耐高温，保证极柱与盖板间的绝缘，支撑件一般使用PP等有机材料（无机材料脆性大，紧固操作时易破损；金属材料导电），但有机材料的高温性能相对较差，在高温下会发生硬化甚至熔解的情况，此时会造成极柱与盖板间的短路，严重时会发生爆炸的危险。
如中国专利CN201220612829.3，名称为一种锂电池的绝缘结构，其具体公开了，所述的绝缘结构包括绝缘盖板、绝缘凸台、密封板片、通孔、密封隔圈和电解质注入孔；其中，所述绝缘盖板的形状与锂电池壳体内壁的形状相适应，所述绝缘盖板具有绝缘凸台，绝缘凸台具有通孔；密封板片位于绝缘盖板边缘，绝缘盖板固定在锂电池壳体的内壁上。所述绝缘盖板、绝缘凸台、密封板片均为塑料材质制得。此结构中，各个密封部件均为塑料材质制得，其缺点如上所述，脆性大，紧固操作时易破损，在高温下会发生硬化甚至熔解的情况，此时会造成极柱与盖板间的短路，严重时会发生爆炸的危险。
另外，现有电池的各种紧固方式中，铆压是寿命较长的紧固方式，但对于大尺寸的电池，因铆压压力更大，对密封结构件的性能要求高，所以大尺寸电池的密封，较难用铆压方式实现。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种改善密封及绝缘性能、增加使用寿命，并适用于大尺寸电池密封紧固的电池绝缘密封结构。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种电池绝缘密封结构，包括电池壳体、设于电池壳体上的盖板及插装于盖板上的正、负极柱，所述极柱与盖板间设有经过表面绝缘处理的金属环及密封圈、铆接件组成密封结构，所述金属环与密封圈、金属环与铆接件紧固配合。
本方案中，所述极柱与盖板间设有经过表面绝缘处理的金属环及密封圈、铆接件组成密封结构，使得电池具有耐腐蚀、耐高温、高韧性、抗冲击、良好的电性能、热性能，有效地提高电池密封的可靠性和寿命；利用带有绝缘处理层的密封环，能有效增加各个零件之间的紧固力。
具体的，所述极柱包括上肩、下肩及位于上下肩之间的侧壁，所述金属环设于侧壁外围，密封圈设于盖板与极柱下肩之间，铆接件设于极柱的上肩上并与金属环的顶部配合，且极柱的端部由铆接件上的通孔露出。
所述金属环表面具有一层厚度5~80μm厚的氧化物或氮化物层。本方案中，具有耐腐蚀、抗温度冲击和良好的绝缘性、化学稳定性，并且金属环具有金属基材的高韧性特征，可进行铆压等工艺进行固定。
具体的，所述金属环的材质为铝材或铝合金，其表面形成氮化铝或氧化铝层。
为了进一步提高金属环的耐磨耐高温，所述金属环的表面喷涂耐磨耐高温的有机涂层。具体的，所述有机涂层为全氟烷氧基树脂或聚四氟乙烯。
所述盖板与极柱，除导电位置外，其他位置均可以做与金属环同样的表面处理，增加密封结构的绝缘性，具体的，所述盖板表面覆盖有氧化物或氮化物层，并在氧化物或氮化物层上喷涂耐磨耐高温的有机涂层。所述极柱与盖板、铆接件、金属环相对应的面覆盖有氧化物或氮化物层，并在氧化物或氮化物层上喷涂耐磨耐高温的有机涂层。
进一步的，所述金属环、铆接件、密封圈与极柱之间通过铆压、焊接进行紧固密封。所述密封圈为橡胶密封圈。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过在所述极柱与盖板间设有经过表面绝缘处理的金属环及密封圈、铆接件组成密封结构，使得电池具有耐腐蚀、耐高温、高韧性、抗冲击、良好的电性能、热性能，有效地提高电池密封的可靠性和寿命。
附图说明
图1为本实用新型一种电池绝缘密封结构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型公开一种电池绝缘密封结构，包括电池壳体、设于电池壳体上的盖板1及插装于盖板1上的正、负极柱2，所述极柱2与盖板1间设有经过表面绝缘处理的金属环3及密封圈4、铆接件5组成密封结构，所述金属环3与密封圈4、金属环3与铆接件5紧固配合。所述极柱2包括上肩21、下肩22及位于上、下肩21、22之间的侧壁23，所述金属环3设于侧壁23外围，密封圈4设于下肩22与盖板1之间，铆接件5设于极柱2的上肩21上并与金属环3的顶部配合，且极柱2的端部24由铆接件5上的通孔露出。所述金属环3、铆接件5、密封圈4与极柱2之间通过铆压、焊接进行紧固密封。所述密封圈4为橡胶密封圈。
所述金属环表面经过阳极氧化或者电镀等表面处理方式，形成一层厚度5~80μm厚的氧化物或氮化物层。本实施例中，所述金属环的材质为铝材，其表面形成氮化铝层，氮化铝层的厚度为50μm，具有耐高温、耐腐蚀、绝缘的特性，且因为基材为铝金属或铝合金，结构件的延展性和抗冲击性要较有机橡胶和无机材料要好。
所述金属环的表面喷涂耐磨耐高温的有机涂层。所述有机涂层包括但不限于全氟烷氧基树脂（PFA）或聚四氟乙烯（PTFE）。所述有机涂层PFA树脂相对来说是比较新的可熔融加工的氟塑料。PFA的熔点大约为580F，密度为2.13～2.16g/cc（克/立方厘米）。PFA与 PTFE和FEP相似，但在302T以上时，机械性能略优于FEP，且可在高达500F下的温度下使用，它的耐化学品性与PTFE相当。适于制作耐腐蚀件，减磨耐磨件、密封件、绝缘件，用在电池密封结构上具有很好的绝缘密封效果。
所述盖板表面覆盖有氧化物或氮化物层，并在氧化物或氮化物层上喷涂耐磨耐高温的有机涂层。所述极柱与盖板、铆接件、金属环相对应的面覆盖有氧化物或氮化物层，并在氧化物或氮化物层上喷涂耐磨耐高温的有机涂层。本实施例中，在极柱与盖板、铆接件、金属环相对应的面喷涂一层厚度约0.1mm的PFA有机涂层。
本实用新型的操作工序包括以下步骤：
1、使用3003铝合金作为金属环、盖板、正极极柱的基材，对其进行阳极氧化处理，使金属环、盖板、正极极柱表面形成一层厚度50μm的氮化铝层；
2、负极极柱表面喷涂一层厚度约0.1mm的PFA涂层；
3、将极柱、橡胶密封圈、支撑件、铆压件与盖板如结构图所示套接在一起，并使用铆压机进行铆压，使密封结构处于压紧状态，实现密封结构的密封。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池绝缘密封结构，包括电池壳体、设于电池壳体上的盖板及插装于盖板上的正、负极柱，其特征在于，所述极柱与盖板间设有经过表面绝缘处理的金属环及密封圈、铆接件组成密封结构，所述金属环与密封圈、金属环与铆接件紧固配合。
2.根据权利要求1所述的电池绝缘密封结构，其特征在于，所述极柱包括上肩、下肩及位于上下肩之间的侧壁，所述金属环设于侧壁外围，密封圈设于盖板与极柱下肩之间，铆接件设于极柱的上肩上并与金属环的顶部配合，且极柱的端部由铆接件上的通孔露出。
3.根据权利要求1所述的电池绝缘密封结构，其特征在于，所述金属环表面具有一层厚度5~80μm厚的氧化物或氮化物层。
4.根据权利要求3所述的电池绝缘密封结构，其特征在于，所述金属环的材质为铝材或铝合金，其表面形成氮化铝或氧化铝层。
5.根据权利要求3所述的电池绝缘密封结构，其特征在于，所述金属环的表面喷涂耐磨耐高温的有机涂层。
6.根据权利要求5所述的电池绝缘密封结构，其特征在于，所述有机涂层包括全氟烷氧基树脂或聚四氟乙烯。
7.根据权利要求1所述的电池绝缘密封结构，其特征在于，所述盖板表面覆盖有氧化物或氮化物层，并在氧化物或氮化物层上喷涂耐磨耐高温的有机涂层。
8.根据权利要求2所述的电池绝缘密封结构，其特征在于，所述极柱与盖板、铆接件、金属环相对应的面覆盖有氧化物或氮化物层，并在氧化物或氮化物层上喷涂耐磨耐高温的有机涂层。
9.根据权利要求1所述的电池绝缘密封结构，其特征在于，所述金属环、铆接件、密封圈与极柱之间通过铆压、焊接进行紧固密封。
10.根据权利要求1所述的电池绝缘密封结构，其特征在于，所述密封圈为橡胶密封圈。
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