CN219329317U - 具有复合负极盖板组件结构的储能单体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有复合负极盖板组件结构的储能单体，包括装设于壳体内的电芯，电芯两端分别与负汇流片、正汇流片焊接固定，负汇流片又与复合负极盖板组件固定连接，正汇流片与正极柱连接。本实用新型解决了现有技术中存在的储能元件的重量大、尺寸精度要求高，且加工工艺难度较大的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于电化学储能器件技术领域，具体涉及一种具有复合负极盖板组件结构的储能单体。
背景技术
锂离子电容器、电池等储能元件的负极引出组件结构为了避免与内部电解液发生电化学反应，通常采用全铜结构，但一方面全铜件价格较高，零件成本较高，另一方面全铜负极柱与外部的其它材质连接片间的结合性能较差，连接处在通电情况下会产生电化学腐蚀。直接接触电解液的负极部分又不能是铝部件，必须是铜部件，而铜铝复合过渡材料正好可以解决这一问题。
目前储能元件的第一盖板通常采用铝材质，第一盖板与负极柱之间通常采用环形绝缘件进行正、负极隔离绝缘，绝缘件尺寸偏小偏薄，组装过程中受力易破损而影响正负极绝缘的可靠性；而且金属盖板密度大不利于减轻储能元件的重量及盖板的尺寸精度要求高，加工工艺难度较大。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种具有复合负极盖板组件结构的储能单体，解决了现有技术中存在的储能元件的重量大、尺寸精度要求高，且加工工艺难度较大的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，具有复合负极盖板组件结构的储能单体，包括装设于壳体内的电芯，电芯两端分别与负汇流片、正汇流片焊接固定，负汇流片又与复合负极盖板组件固定连接，正汇流片与正极柱连接。
本实用新型的特点还在于，
复合负极盖板组件具体结构为：包括负极柱转接件，负极柱转接件为凸台结构，具体为：上部为圆柱形的铝材部，下部为圆盘形的铜材部，铝材部和铜材部之间为过渡部，过渡部也为凸台结构，过渡部的边缘将铜材部的边缘包裹在内，铜材部自身作为第一沉台，过渡部与铜材部上端面接触的部分作为第二沉台，绝缘注塑成型件以负极柱转接件的铜材部为底座注塑成型，铝材部的顶面高于绝缘注塑成型件的顶面凸出设置，绝缘注塑成型件包围在负极柱转接件的铝材部及过渡部的四周，绝缘注塑成型件与负极柱转接件一起形成单独的单元体，即复合负极盖板组件。
绝缘注塑成型件的下端面外径大于所述过渡部底部的外径，绝缘注塑成型件的下端面超出过渡部底部的部分形成第一台阶，绝缘注塑成型件的上端面边缘具有第二台阶。
第一台阶的台阶面与壳体之间加置有O型密封圈A，壳体对应位置的外侧加工有压槽，使O型密封圈A与内壁贴合密封实现绝缘。
第二台阶的台阶面与壳体之间加置有环形密封圈B，壳体对应位置处还设计有环形翻边，环形密封圈B上端面与环形翻边紧密贴合，保证密封绝缘。
正汇流片与壳体紧密配合机械固定，壳体一端设有正极柱，正极柱开设注液孔，注液孔内通过密封塞和铝钉进行密封。
本实用新型的有益效果是，具有复合负极盖板组件结构的储能单体，负极柱转接件采用铜铝复合过渡件，上端部采用铝材，焊接性能好，便于单体间进行焊接成组；而且负极柱转接件采用铜铝复合过渡件，铝材价格低，更有利于降低零部件的成本，同时铜铝复合过渡件重量较全铜件轻，更利于储能单体的轻量化，提升器件质量能量密度。盖板采用绝缘塑胶块以负极柱为底座注塑成型，与负极柱形成单独的单元体，减少装配零部件数量，简化装配工序，缩短装配时间，同时盖板为绝缘材质，实现了壳体与盖板、盖板与负极极柱电性绝缘，同时盖板为轻质的工程塑料，进一步实现储能单体的轻量化，提升器件质量能量密度。负极盖板组件外周上、下端面均设有台阶，分别加置密封圈和O型圈，实现盖板与壳体双重绝缘密封，同时下端面台阶直径较小具有导向作用，保证了安装质量。
附图说明
图1是本实用新型的复合负极盖板组件结构的纵截面剖视图；
图2是复合负极盖板组件结构装配后的储能单体的纵截面剖视图。
图中，1.复合负极盖板组件，11.负极柱转接件，111.铝材部，112.过渡部，113.铜材部，1131.第一沉台，1132.第二沉台，12.绝缘注塑成型件，121.第一台阶，122.第二台阶，2.电芯，3.壳体，31.环形翻边，32.压槽，33.正极柱，4.负汇流片，5.正汇流片，6.注液孔，7.密封塞，8.铝钉，9.O型密封圈A，10.环形密封圈B。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型具有复合负极盖板组件结构的储能单体，结构如图2所示，包括装设于壳体3内的电芯2，电芯2两端分别与负汇流片4、正汇流片5焊接固定，负汇流片4又与复合负极盖板组件1固定连接，正汇流片5与正极柱33连接。
如图1所示，复合负极盖板组件1具体结构为：包括负极柱转接件11，负极柱转接件11为凸台结构，具体为：上部为圆柱形的铝材部111，下部为圆盘形的铜材部113，铝材部111和铜材部113之间为过渡部112，过渡部112也为凸台结构，过渡部112的边缘将铜材部113的边缘包裹在内，铜材部113自身作为第一沉台1131，过渡部112与铜材部113上端面接触的部分作为第二沉台1132，第一沉台1131的存在便于端盖与电芯组装时进行径向与轴向限位；绝缘注塑成型件12以负极柱转接件11的铜材部113为底座注塑成型，在成型过程中，注塑材料流入第二沉台1132，冷却凝固后与第二沉台1132相配合形成周向限位，防止绝缘注塑成型件12旋转；铝材部111的顶面高于绝缘注塑成型件12的顶面凸出设置，绝缘注塑成型件12包围在负极柱转接件11的铝材部111及过渡部112的四周，绝缘注塑成型件12与负极柱转接件11一起形成单独的单元体，即复合负极盖板组件1。
绝缘注塑成型件12的下端面外径大于所述过渡部112底部的外径，绝缘注塑成型件12的下端面超出过渡部112底部的部分形成第一台阶121，绝缘注塑成型件12的上端面边缘具有第二台阶122。
第一台阶121的台阶面与壳体3之间加置有O型密封圈A9，壳体3对应位置的外侧加工有压槽31，压槽31的内凸使O型密封圈A9与内壁贴合密封实现绝缘。
第二台阶122的台阶面与壳体3之间加置有环形密封圈B10，壳体3对应位置处还设计有环形翻边32，环形密封圈B10的上端面与环形翻边32紧密贴合，保证密封绝缘。
正汇流片5与壳体3紧密配合机械固定，壳体3一端设有正极柱33，正极柱33开设注液孔6，注液孔6内通过密封塞7和铝钉8进行密封。
本实用新型中，绝缘注塑成型件12以负极柱转接件11的铜材部113为底座注塑成型，与负极柱转接件11一起形成单独的单元体——复合负极盖板组件1，注塑成型工艺简单，降低了加工工艺难度，同时复合负极盖板组件1作为单独的单元体减少了装配零件数，简化了装配工序，能够有效缩短单体装配时间；同时，注塑件为轻质的工程塑料，更利于实现储能单体的轻量化，提升器件质量能量密度。绝缘注塑成型件12的下端面外径大于铜材部113的外径形成第一台阶121，上端面具有第二台阶122。绝缘注塑成型件12注塑成型后，包围在负极柱转接件11的铝材部111及过渡部112的四周，避免了含铝的铝材部111及过渡部112与电解液接触而产生腐蚀。
具有该复合负极盖板组件结构的储能单体如图2所示，电芯2装设于壳体3内，电芯2的两端面揉平后分别焊接负汇流片4、正汇流片5。复合负极盖板组件1与负汇流片4激光焊接连接固定，绝缘注塑成型件12下端面外径大于铜材部113的外径形成的第一台阶121加置O型密封圈A9后插入壳体3，并在壳体3外侧加工压槽31，使O型密封圈A9与内壁贴合密封绝缘；绝缘注塑成型件12上端面设有第二台阶122，加置环形密封圈B10后置于壳体3的环形翻边32处，使环形密封圈B10与翻边32紧密贴合，保证密封绝缘。负极组装加置O型密封圈A9和环形密封圈B10，双重密封绝缘保证负极柱与壳体3电性绝缘。正汇流片5与壳体3直接紧密配合机械固定，壳体3一端设有正极柱33，正极柱33开设注液孔6，注液孔6内通过密封塞7和铝钉8进行密封。
Claims (5)
1.具有复合负极盖板组件结构的储能单体，其特征在于，包括装设于壳体(3)内的电芯(2)，电芯(2)两端分别与负汇流片(4)、正汇流片(5)焊接固定，负汇流片(4)又与复合负极盖板组件(1)固定连接，正汇流片(5)与正极柱(33)连接，所述复合负极盖板组件(1)具体结构为：包括负极柱转接件(11)，负极柱转接件(11)为凸台结构，具体为：上部为圆柱形的铝材部(111)，下部为圆盘形的铜材部(113)，铝材部(111)和铜材部(113)之间为过渡部(112)，过渡部(112)也为凸台结构，过渡部(112)的边缘将铜材部(113)的边缘包裹在内，铜材部(113)自身作为第一沉台(1131)，过渡部(112)与铜材部(113)上端面接触的部分作为第二沉台(1132)，绝缘注塑成型件(12)以负极柱转接件(11)的铜材部(113)为底座注塑成型，铝材部(111)的顶面高于绝缘注塑成型件(12)的顶面凸出设置，绝缘注塑成型件(12)包围在负极柱转接件(11)的铝材部(111)及过渡部(112)的四周，绝缘注塑成型件(12)与负极柱转接件(11)一起形成单独的单元体，即复合负极盖板组件(1)。
2.根据权利要求1所述的具有复合负极盖板组件结构的储能单体，其特征在于，所述绝缘注塑成型件(12)的下端面外径大于所述过渡部(112)底部的外径，绝缘注塑成型件(12)的下端面超出过渡部(112)底部的部分形成第一台阶(121)，绝缘注塑成型件(12)的上端面边缘具有第二台阶(122)。
3.根据权利要求2所述的具有复合负极盖板组件结构的储能单体，其特征在于，所述第一台阶(121)的台阶面与壳体(3)之间加置有O型密封圈A(9)，壳体(3)对应位置的外侧加工有压槽(31)，使O型密封圈A(9)与内壁贴合密封实现绝缘。
4.根据权利要求2所述的具有复合负极盖板组件结构的储能单体，其特征在于，所述第二台阶(122)的台阶面与壳体(3)之间加置有环形密封圈B(10)，壳体(3)对应位置处还设计有环形翻边(32)，环形密封圈B(10)上端面与环形翻边(32)紧密贴合，保证密封绝缘。
5.根据权利要求1所述的具有复合负极盖板组件结构的储能单体，其特征在于，所述正汇流片(5)与壳体(3)紧密配合机械固定，壳体(3)一端设有正极柱(33)，正极柱(33)开设注液孔(6)，注液孔(6)内通过密封塞(7)和铝钉(8)进行密封。
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