CN216872122U - 一种新型圆柱电池端盖结构 - Google Patents

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相江峰
袁军
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Abstract

本实用新型公开了一种新型圆柱电池端盖结构,包括正极端盖、负极端盖,正极端盖包括正极极柱、绝缘防护套、焊接板、铆接垫圈和绝缘隔板,绝缘防护套套设于正极极柱外侧面上,焊接板、绝缘隔板和铆接垫圈从上往下依次套设于绝缘防护套外侧面上,焊接板上端凸缘与外壳顶盖内底面密封连接,绝缘防护套、焊接板、绝缘隔板、铆接垫圈与正极极柱通过铆接密封固定;负极端盖套设于外壳下端外侧面上,并通过焊接密封,负极端盖中间插设有注液堵头,注液堵头与负极端盖通过焊接密封。本实用新型通过设置正极端盖以铆接方式绝缘密封连接,以连续焊接方式与外壳连接,负极端盖以连续焊接方式与外壳连接,降低了焊接难度,防止虚焊,提高了产品良率。

Description

一种新型圆柱电池端盖结构
技术领域
本实用新型涉及圆柱锂电池技术领域,尤其涉及一种新型圆柱电池端盖结构。
背景技术
锂离子电池是指分别用两种能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。电信、信息市场的发展,特别是移动电话和笔记本电脑的大量使用,给锂离子电池带来了市场机遇。另外,正因为锂离子电池的体积比能量和质量比能量高,使用寿命长,安全性能好,工艺简便,可充且无污染,具备当前电池工业发展的诸多特点,因此在发达国家中有较快的增长。目前,锂离子电池的生产中,端盖结构关系到产品的安全性能,作为电池的核心组件,其重要性更是不言而喻。
电池盖板与电池的高能量密度、高安全性、高稳定性有着直接关系,它是保证电池不失效的最重要的一道屏障。现有电池端盖与外壳采用穿透焊工艺,而穿透焊不好控制,容易造成电池短路或者虚焊,影响电池的绝缘以及气密性,降低了产品良率。
实用新型内容
为解决上述背景技术中提出的问题,本实用新型提供一种新型圆柱电池端盖结构,绝缘防护套、绝缘隔板与正极极柱采用铆接方式密封固定连接,采用拼接激光连续焊接,焊接工艺简单,保证了绝缘性能和电池气密性,性能优异,实用性强。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种新型圆柱电池端盖结构,包括正极端盖、负极端盖,其特征在于所述正极端盖包括正极极柱、绝缘防护套、焊接板、铆接垫圈和绝缘隔板,所述正极极柱设于电池的外壳内上端,上端凸出外壳顶盖上平面,所述绝缘防护套设于外壳内,并套设于正极极柱外侧面上,所述焊接板套设于绝缘防护套外侧面上,该焊接板上端外边缘设有朝外延伸的第一凸缘,所述第一凸缘上平面与外壳顶盖内底面通过激光连续焊接方式密封连接,所述绝缘隔板套设于绝缘防护套外侧面上,位于焊接板下侧,外边缘设有向下延伸的第一折弯边,所述第一折弯边套设于电池卷芯上端正极集流盘外侧,用于防止正极集流盘与外壳发生短路,所述铆接垫圈套设于绝缘防护套外侧面上,位于绝缘隔板下侧,所述绝缘防护套、焊接板、绝缘隔板、铆接垫圈与正极极柱通过铆接方式密封固定连接;所述负极端盖套设于外壳下端外侧面上,并通过激光连续焊接方式密封连接,所述负极端盖中间设有注液孔,用于向电池内注入电解液,电解液注入后,注液孔口内插设有注液堵头,所述注液堵头与负极端盖通过激光连接焊接方式密封固定。
进一步的,所述正极极柱包括从上往下依次连接的上凸缘、圆柱部和下凸缘,所述绝缘防护套外部包括上圆柱部和直径变小的下圆柱部,内部设有第一通孔,所述第一通孔上端设有第一沉孔,所述第一通孔套设于圆柱部外侧面上,所述第一沉孔套设于上凸缘外侧面上,第一沉孔底面与上凸缘下底面相贴合。
进一步的,所述焊接板内设有第二通孔,所述第二通孔上端设有第二沉孔,所述第二通孔套设于下圆柱部外侧面上,所述第二沉孔套设于上圆柱部外侧面上,第二沉孔底面与上圆柱部下底面相贴合。
进一步的,所述绝缘隔板外缘的第一折弯边外侧面下端设为上大下小的圆锥形。
进一步的,所述负极端盖包括一体冲压成形的底部圆形盖板和盖板外边缘向上折弯的第二折弯边,所述第二折弯边套设于外壳下端外侧面上,并通过激光连续焊接密封固定,所述盖板内底面上设有一体冲压成形的向上凸出的圆形凸台,所述圆形凸台中间设有注液孔,所述注液堵头包括一体冲压成形的上端封口、内部空心的圆柱堵头和下端外边缘朝外延伸的第二凸缘,所述第二凸缘上平面与圆形凸台下底面相贴合,并通过激光连续焊接方式密封固定。
进一步的,所述负极端盖上还设有安全阀,起安全防爆作用。
进一步的,所述绝缘防护套采用PET工程塑料,绝缘隔板采用PPS工程塑料。
进一步的,所述正极极柱采用3系铝材,所述焊接板、注液堵头均采用钢材,所述负极端盖采用钢材或铝材。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:1)通过设置绝缘防护套、焊接板、绝缘隔板、铆接垫圈与正极极柱通过铆接方式密封固定连接,焊接板与外壳通过采用激光连续焊接方式密封固定,降低了焊接难度,防止虚焊,提高了产品良率,保证了绝缘性能和电池气密性,性能优异,实用性强;2)通过设置负极端盖上向上的第二折弯边与外壳相套接,使负极端盖与外壳采用激光连续焊接方式密封固定,进一步降低了焊接难度,防止虚焊,提高了产品良率,提高了产品稳定性,有效控制了产品成本;3)通过设置绝缘隔板上向下的第一折弯边,保证了正极极柱与外壳绝缘且密封,有效防止外壳与正极集流盘发生短路,提高了产品质量。
附图说明
图1为本实用新型实施例正极端盖、外壳、负极端盖外形结构示意图;
图2为本实用新型实施例正极端盖与外壳连接剖视结构示意图;
图3本实用新型实施例正极极柱结构示意图;
图4本实用新型实施例绝缘防护套结构示意图;
图5本实用新型实施例焊接板结构示意图;
图6为本实用新型实施例正极端盖铆接前、后对比示意图。
图7为本实用新型实施例负极端盖与外壳连接剖视结构示意图;
图中:1、正极极注,1’、初始结构正极极注,101、上凸缘,102、圆柱部,103、下凸缘,2、绝缘防护套,201、上圆柱部,202、下圆柱部,203、第一通孔,204、第一沉孔,3、焊接板,301、第一凸缘,302、第二通孔,303、第二沉孔,4、绝缘隔板,401、第一折弯边,5、铆接垫圈,6、外壳,7、第一焊缝,8、负极端盖,801、盖板,802、第二折弯边,803、圆形凸台,804、注液孔,9、注液堵头,901、圆柱堵头,902、第二凸缘,10、第二焊缝,11、第三焊缝,12、安全阀。
具体实施方式
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、“ 竖直”、“ 水平”、“ 顶”、“ 底”“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系, 仅是为了便于描述本实用新型和简化描述, 而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作, 因此不能理解为对本实用新型的限制。此外, 术语“ 第一”、“ 第二”、“ 第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示,本实用新型实施例包括正极端盖和负极端盖8。
如图2所示,正极端盖包括正极极柱1、绝缘防护套2、焊接板3、铆接垫圈5和绝缘隔板4,正极极柱1设于电池的外壳6内上端,正极极柱1上端凸出外壳6顶盖上平面,绝缘防护套2设于外壳6内,并套设于正极极柱1外侧面上,焊接板3套设于绝缘防护套2外侧面上,该焊接板3上端外边缘设有朝外延伸的第一凸缘301,第一凸缘301上平面与外壳6顶盖内底面通过激光连续焊接密封固定(如图2中第一焊缝7),绝缘隔板套4设于绝缘防护套2外侧面上,位于焊接板3下侧,外边缘设有向下延伸的第一折弯边401,第一折弯边401外侧面下端设为上大下小的圆锥形,第一折弯边401套设于电池卷芯上端正极集流盘外侧,用于防止正极集流盘与外壳6发生短路,铆接垫圈5套设于绝缘防护套2外侧面上,位于绝缘隔板4下侧,绝缘防护套2、焊接板3、绝缘隔板4、铆接垫圈5与正极极柱1通过铆接方式密封固定连接。
如图3、4所示,正极极柱1包括从上往下依次连接的上凸缘101、圆柱部102和下凸缘103,绝缘防护套2外部包括上圆柱部201和直径变小的下圆柱部202,内部设有第一通孔203,第一通孔203上端设有第一沉孔204,第一通孔203套设于圆柱部102外侧面上,第一沉孔204套设于上凸缘101外侧面上,第一沉孔204底面与上凸缘101下底面相贴合。
如图2、5所示,焊接板3内设有第二通孔302,第二通孔302上端设有第二沉孔303,第二通孔302套设于下圆柱部202外侧面上,第二沉孔303套设于上圆柱部201外侧面上,第二沉孔303底面与上圆柱部201下底面相贴合。
如图6所示,初始结构正极极柱1’由上凸缘101和初始圆柱部102’组成,铆接时将绝缘防护套2、焊接板3、绝缘隔板4、铆接垫圈5依次与初始结构正极极柱1’相套接,然后在铆接工装上铆接成形,初始结构正极极柱1’变为正极极柱1,绝缘防护套2、焊接板3、绝缘隔板4、铆接垫圈5均与正极极柱过盈配合密封连接。
如图1、7所示,负极端盖8包括一体冲压成形的底部圆形盖板801和盖板外边缘向上折弯的第二折弯边802,第二折弯边802套设于外壳6下端外侧面上,并通过激光连续焊接密封固定(如图7中第二焊缝10),盖板801内底面上设有一体冲压成形的向上凸出的圆形凸台803,圆形凸台803中间设有注液孔804,注液孔804用于向电池内注入电解液,电解液注入后,注液孔804孔口内插设有注液堵头9,注液堵头9包括一体冲压成形的上端封口、内部空心的圆柱堵头901和下端外边缘朝外延伸的第二凸缘902,第二凸缘902上平面与圆形凸台803下底面相贴合,并通过激光连续焊接密封固定(如图7中第三焊缝11)。
如图1所示,负极端盖8上还设有安全阀12,起安全防爆作用。
作为优选,绝缘防护套2采用PET工程塑料,绝缘隔板4采用PPS工程塑料。
作为优选,正极极柱1采用3系铝材,焊接板3、注液堵头9均采用钢材,负极端盖8采用钢材或铝材。
以上仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种新型圆柱电池端盖结构,包括正极端盖、负极端盖,其特征在于所述正极端盖包括正极极柱、绝缘防护套、焊接板、铆接垫圈和绝缘隔板,所述正极极柱设于电池的外壳内上端,上端凸出外壳顶盖上平面,所述绝缘防护套设于外壳内,并套设于正极极柱外侧面上,所述焊接板套设于绝缘防护套外侧面上,该焊接板上端外边缘设有朝外延伸的第一凸缘,所述第一凸缘上平面与外壳顶盖内底面通过激光连续焊接方式密封连接,所述绝缘隔板套设于绝缘防护套外侧面上,位于焊接板下侧,外边缘设有向下延伸的第一折弯边,所述第一折弯边套设于电池卷芯上端正极集流盘外侧,用于防止正极集流盘与外壳发生短路,所述铆接垫圈套设于绝缘防护套外侧面上,位于绝缘隔板下侧,所述绝缘防护套、焊接板、绝缘隔板、铆接垫圈与正极极柱通过铆接方式密封固定连接;所述负极端盖套设于外壳下端外侧面上,并通过激光连续焊接方式密封连接,所述负极端盖中间设有注液孔,用于向电池内注入电解液,电解液注入后,注液孔口内插设有注液堵头,所述注液堵头与负极端盖通过激光连续焊接方式密封固定。
2.根据权利要求1所述的一种新型圆柱电池端盖结构,其特征在于:所述正极极柱包括从上往下依次连接的上凸缘、圆柱部和下凸缘,所述绝缘防护套外部包括上圆柱部和直径变小的下圆柱部,内部设有第一通孔,所述第一通孔上端设有第一沉孔,所述第一通孔套设于圆柱部外侧面上,所述第一沉孔套设于上凸缘外侧面上,第一沉孔底面与上凸缘下底面相贴合。
3.根据权利要求2所述的一种新型圆柱电池端盖结构,其特征在于:所述焊接板内设有第二通孔,所述第二通孔上端设有第二沉孔,所述第二通孔套设于下圆柱部外侧面上,所述第二沉孔套设于上圆柱部外侧面上,第二沉孔底面与上圆柱部下底面相贴合。
4.根据权利要求1所述的一种新型圆柱电池端盖结构,其特征在于:所述绝缘隔板外缘的第一折弯边外侧面下端设为上大下小的圆锥形。
5.根据权利要求1所述的一种新型圆柱电池端盖结构,其特征在于:所述负极端盖包括一体冲压成形的底部圆形盖板和盖板外边缘向上折弯的第二折弯边,所述第二折弯边套设于外壳下端外侧面上,并通过激光连续焊接方式密封固定,所述盖板内底面上设有一体冲压成形的向上凸出的圆形凸台,所述圆形凸台中间设有注液孔,所述注液堵头包括一体冲压成形的上端封口、内部空心的圆柱堵头和下端外边缘朝外延伸的第二凸缘,所述第二凸缘上平面与圆形凸台下底面相贴合,并通过激光连续焊接方式密封固定。
6.根据权利要求1所述的一种新型圆柱电池端盖结构,其特征在于:所述负极端盖上还设有安全阀,起安全防爆作用。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种新型圆柱电池端盖结构,其特征在于:所述绝缘防护套采用PET工程塑料,绝缘隔板采用PPS工程塑料。
8.根据权利要求7所述的一种新型圆柱电池端盖结构,其特征在于:所述正极极柱采用3系铝材,所述焊接板、注液堵头均采用钢材;所述负极端盖采用钢材或铝材。
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