CN210606978U - 一种方形电池及电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种方形电池及电容器，包括方形下壳体、上盖板、向上凸设于上盖板上的引流鼓、设于方形下壳体中的电芯和电解液，上盖板沿其周向侧部绝缘粘设于方形下壳体顶部；电芯由第一电极片、第二电极片以及设于两者之间的隔膜层叠或卷绕制成；第一电极片包括焊设于引流鼓内凹面中的第一极耳、第一活性物质，第二电极片包括焊设于方形下壳体中的第二极耳、第二活性物质。本实用新型一种方形电池及电容器，引流鼓作为第一电极的电流引出体，方形下壳体作为第二电极的电流引出体，在组合过程中拆装方便；为成组的电池及电容器在其它领域的梯次利用提供了拆卸的便利性；电池单体及其成组系统的重量比能量和体积比能量均显著提高。

Description

一种方形电池及电容器

技术领域

本实用新型涉及一种方形电池及电容器。

背景技术

传统的方形电池及电容器通常均在电池壳体的顶部设有两个平行的正、负极极柱，分别输出从正、负极板汇集流来的电流。此种结构的电池及电容器，由于盖板上设有两个极柱，正、负极板上的极耳要分别准确对接极柱的下端，还需采用转接结构，从而占据了电池内部一定的空间，增加了工序和费用；同时，极柱由于电流大而必需较大的直径，因而质量很重，造成电池的体积比能量和重量比能量降低；此外，极柱也占据了电池外部空间，使电源箱的体积和重量无谓的增大。

此种结构的电池及电容器在组合成电源时，需要用连接板焊接或者将连接板用螺母固定在极柱上，连接过程较为复杂；一旦发现中间有电池或电容器故障，拆卸过程相当繁琐。

现在对动力电源提出梯次利用的要求，在拆解退役动力电源时往往需切断焊点，费工且易损伤储能元件；或需拧下极柱上的螺母，然后进行检测和重组；上述拆解工作较为费时费力。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种方形电池及电容器，上盖板的引流鼓作为第一电极的电流引出体，方形下壳体作为第二电极的电流引出体，使用本结构的方形电池及电容器在组合过程中拆装方便；为成组的电池及电容器在其它领域的梯次利用提供了拆卸的便利性；电池单体及其成组系统的重量比能量和体积比能量均显著提高。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种方形电池及电容器，包括方形下壳体、上盖板、向上凸设于所述上盖板上的引流鼓、设于所述方形下壳体中的电芯和电解液，所述上盖板沿其周向侧部绝缘粘设于所述方形下壳体顶部；

所述电芯由第一电极片、第二电极片以及设于两者之间的隔膜层叠或卷绕制成；

所述第一电极片包括焊设于所述引流鼓内凹面中的第一极耳、第一活性物质，所述第二电极片包括焊设于所述方形下壳体中的第二极耳、第二活性物质。

优选地，所述方形电池及电容器还包括设于所述上盖板上的注液孔和安全阀，所述第一极耳上开设有对应所述注液孔和所述安全阀的缺口。

优选地，所述第一极耳和所述第二极耳均为全极耳。

优选地，所述第二电极片的内阻大于所述第一电极片的内阻。

优选地，所述上盖板包括盖板本体、沿所述盖板本体的周向环设于所述盖板本体上的竖直围边，所述竖直围边内嵌于或外套于所述方形下壳体顶部。

更优选地，所述引流鼓和所述竖直围边由金属板材一次冲压制成。

优选地，所述上盖板包括盖板本体、沿所述盖板本体的周向环设于所述盖板本体上的水平围边，所述水平围边盖设于所述方形下壳体顶部。

更优选地，所述盖板本体内嵌于所述方形下壳体顶部。

优选地，所述方形电池包括锂离子电池、电容型电池、镍氢电池及其它使用金属或合金壳体的电池。

优选地，所述方形电容器包括双电层电容器、混合电容器、电池型电容器及其它使用金属或合金壳体的电容器。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型一种方形电池及电容器，通过在上盖板设置引流鼓，具有以下优点：引流鼓背面的空间用以容纳第一极耳，使相同容积的方形下壳体能够容纳更大的电芯；引流鼓增加上盖板的抗压强度，可适当减薄上盖板的用材厚度和减轻上盖板的用材重量，节约成本；成组时引流鼓提供了更大的导电面积。上盖板的引流鼓作为第一电极的电流引出体，方形下壳体作为第二电极的电流引出体，省去了两个极柱的安装结构，使用本结构的方形电池及电容器在组合过程中拆装方便；为成组的电池及电容器在其它领域的梯次利用提供了拆卸的便利性；电池单体及其成组系统的重量比能量和体积比能量均显著提高。

附图说明

附图1为本实用新型装置的结构示意图一；

附图2为本实用新型装置的结构示意图二；

附图3为上盖板的结构示意图一；

附图4为上盖板的结构示意图二；

附图5为第一电极片的结构示意图一；

附图6为第一电极片的结构示意图二；

附图7为第二电极片的结构示意图。

其中：1、方形下壳体；2、上盖板；21、盖板本体；22、竖直围边；23、水平围边；3、引流鼓；41、第一极耳；42、第一活性物质；51、第二极耳；52、第二活性物质；6、注液孔；7、安全阀。

具体实施方式

下面结合附图来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

参见图1-7所示，上述一种方形电池及电容器，包括方形下壳体1、上盖板2、向上凸设于上盖板2上的引流鼓3、设于方形下壳体1中的电芯和电解液，上盖板2沿其周向侧部绝缘粘设于方形下壳体1顶部。这里说的方形下壳体1可以是正方体或长方体；方形下壳体1和上盖板2可以使用相同的金属或合金，也可以使用不同的金属或合金，两者通过强力胶密封绝缘粘接。引流鼓3的外表面则用于电流的进出。

电芯由第一电极片、第二电极片以及设于两者之间的隔膜层叠或卷绕制成。第一电极片包括焊设于引流鼓3内凹面中的第一极耳41、第一活性物质42，第二电极片包括焊设于方形下壳体1中的第二极耳51、第二活性物质52。在本实施例中，由于下壳体能够提供较大的散热面积，第二电极片的内阻大于第一电极片的内阻。

上述一种方形电池及电容器还包括设于上盖板2上的注液孔6和安全阀7，第一极耳41上开设有对应注液孔6和安全阀7的缺口。注液孔6和安全阀7可以设置在上盖板2的中间位置，也可以分别设置在上盖板2的两端位置。第一极耳41除了对应注液孔6和安全阀7处开设缺口，整体基本为全极耳，以减小电阻；第二极耳51通过透壁焊焊接在方形下壳体1中，第二极耳51也为全极耳。

在一种情况中，上盖板2包括盖板本体21、沿盖板本体21的周向环设于盖板本体21上的竖直围边22，竖直围边22内嵌于或外套于方形下壳体1顶部。其中，竖直围边22提供了较大的涂胶粘合面积，既确保了上盖板2与方形下壳体1之间的结合牢固度，又提高了两者之间密封的可靠性。在本实施例中，引流鼓3和竖直围边22由金属板材一次冲压制成，既简化工艺，又提高生产效率。

在另一种情况中，上盖板2包括盖板本体21、沿盖板本体21的周向环设于盖板本体21上的水平围边23，水平围边23盖设于方形下壳体1顶部，盖板本体21则内嵌于方形下壳体1顶部。水平围边23与盖板本体21之间相互垂直，通过两个互成直角的接触面与方形下壳体1配合抵接，两个互成直角的接触面通过强力胶与下壳体的上缘及内边粘合，密封性、绝缘性、牢固度均较高。

上述方形电池包括锂离子电池、电容型电池、镍氢电池及其它使用金属或合金壳体的电池。上述方形电容器包括双电层电容器、混合电容器、电池型电容器及其它使用金属或合金壳体的电容器。

实施例 1

方形锂离子电池，负极活性物质为石墨，正极活性物质为磷酸铁锂，分别涂布在集流体铜箔和铝箔上；带有竖直围边22的上盖板2以铜片冲压而成，竖直围边22的内尺寸与方形下壳体1的外尺寸紧密配合，注液孔6和安全阀7设在上盖板2的中央，电芯采取叠片式。负极作为电芯第一电极，第一电极片的第一极耳41对应于注液孔6和安全阀7的中央位置开出豁口，其余部分分为两组，分别与上盖板2的两个引流鼓3内侧焊接。电芯放入下壳体的同时，焊接了电芯的上盖板2套在方形下壳体1上端外侧，借助强力胶与方形下壳体1粘合密封并绝缘；然后将作为电芯第二电极的正极的第二极耳51，通过透壁焊与铝质方形下壳体1的底板相焊接。由于锂离子电池正极的内阻较负极大，发热量大于负极，面积较大的方形下壳体1提供较大的散热面积。

实施例 2

方形锂离子电池，负极活性物质为炭与纳米硅复合材料，正极活性物质为镍钴锰三元材料，分别涂布在集流体铜箔和铝箔上；带有水平围边23的上盖板2以铜片冲压而成，盖板本体21的外尺寸与方形下壳体1内尺寸紧密配合，水平围边23密合压在上盖板2的上缘；注液孔6和安全阀7设在上盖板2的两端，电芯采取叠片式。负极作为电芯第一电极，第一电极片的第一极耳41对应于注液孔6和安全阀7的两端位置开出豁口，其余部分为一整体极耳，与上盖板2的引流鼓3内侧焊接。电芯放入方形下壳体1的同时，焊接了电芯的上盖板2盖在方形下壳体1上端，借助强力胶与方形下壳体1粘合密封并绝缘；然后将作为电芯第二电极的正极的第二极耳51，通过透壁焊与铝质方形下壳体1的底板相焊接。

实施例 3

方形超级电容器，正极和负极活性物质均为高比表面活性炭，分别涂布在集流体铝箔上；带有竖直围边22的上盖板2以铝片冲压而成，竖直围边22的外尺寸与下壳体内尺寸紧密配合，注液孔6和安全阀7设在上盖板2的两端，电芯采取叠片式。电芯第一电极的第一极耳41对应于注液孔6和安全阀7位置的两端开出豁口，其余部分作为整体与上盖板2的引流鼓3内侧焊接。电芯放入方形下壳体1的同时，焊接了电芯的上盖板2嵌入方形下壳体1上端的内部，借助强力胶与下壳体粘合密封并绝缘；然后将为电芯的第二电极的第二极耳51，通过透壁焊与铝质方形下壳体1的底板相焊接。

实施例 4

方形镍氢电池，负极活性物质为贮氢合金及碳等材料，正极活性物质为氢氧化亚镍和钴氧化物材料，分别涂布在冲孔镀镍钢带和泡沫镍上；带有水平围边23的上盖板2以不锈钢板冲压而成，盖板本体21的外尺寸与下壳体的内尺寸紧密配合，水平围边23密合压在上盖板2的上缘；注液孔6和安全阀7设在上盖板2的两端，电芯采取叠片式。负极作为电芯第一电极，第一电极片的第一极耳41对应于注液孔6和安全阀7的两端位置开出豁口，其余部分为一整体极耳，与上盖板2的引流鼓3内侧焊接。电芯放入方形下壳体1的同时，焊接了电芯的上盖板2盖在下壳体上端，借助强力胶与下壳体粘合密封并绝缘；然后将作为电芯第二电极的正极的第二极耳51，通过透壁焊与不锈钢方形下壳体1的底板相焊接。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种方形电池及电容器，其特征在于：包括方形下壳体、上盖板、向上凸设于所述上盖板上的引流鼓、设于所述方形下壳体中的电芯和电解液，所述上盖板沿其周向侧部绝缘粘设于所述方形下壳体顶部；

所述电芯由第一电极片、第二电极片以及设于两者之间的隔膜层叠或卷绕制成；所述第一电极片包括焊设于所述引流鼓内凹面中的第一极耳、第一活性物质，所述第二电极片包括焊设于所述方形下壳体中的第二极耳、第二活性物质。

2.根据权利要求1所述的一种方形电池及电容器，其特征在于：所述方形电池及电容器还包括设于所述上盖板上的注液孔和安全阀，所述第一极耳上开设有对应所述注液孔和所述安全阀的缺口。

3.根据权利要求1所述的一种方形电池及电容器，其特征在于：所述第一极耳和所述第二极耳均为全极耳。

4.根据权利要求1所述的一种方形电池及电容器，其特征在于：所述第二电极片的内阻大于所述第一电极片的内阻。

5.根据权利要求1所述的一种方形电池及电容器，其特征在于：所述上盖板包括盖板本体、沿所述盖板本体的周向环设于所述盖板本体上的竖直围边，所述竖直围边内嵌于或外套于所述方形下壳体顶部。

6.根据权利要求5所述的一种方形电池及电容器，其特征在于：所述引流鼓和所述竖直围边由金属板材一次冲压制成。

7.根据权利要求1所述的一种方形电池及电容器，其特征在于：所述上盖板包括盖板本体、沿所述盖板本体的周向环设于所述盖板本体上的水平围边，所述水平围边盖设于所述方形下壳体顶部。

8.根据权利要求7所述的一种方形电池及电容器，其特征在于：所述盖板本体内嵌于所述方形下壳体顶部。

9.根据权利要求1所述的一种方形电池及电容器，其特征在于：所述方形电池包括锂离子电池、电容型电池、镍氢电池及其它使用金属或合金壳体的电池。

10.根据权利要求1所述的一种方形电池及电容器，其特征在于：所述电容器包括双电层电容器、混合电容器、电池型电容器及其它使用金属或合金壳体的电容器。

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