專(zhuān)利名稱(chēng)：儲(chǔ)能器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及儲(chǔ)能器件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電池或超級(jí)電容器作為儲(chǔ)能器件被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、能源、軍事等領(lǐng)域。其電極引出結(jié)構(gòu)主要起到連接內(nèi)部芯體與外部端蓋的作用。作為生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采用何種電極引出結(jié)構(gòu)不僅對(duì)儲(chǔ)能器件的電阻有重要影響，對(duì)單體的穩(wěn)定可靠性及壽命也至關(guān)重要。目前，常用的電極引出結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括與電池或超級(jí)電容的內(nèi)部電芯電接觸的集流板02以及扣蓋在集流板02上的端蓋03，在集流板02的一側(cè)板面上凸設(shè)有柱狀的連接突起02-1，對(duì)應(yīng)的在端蓋03的一端端面上開(kāi)設(shè)有與所述連接突起02-1過(guò)盈配合的連接盲孔03-1，并在端蓋03的另一端端面上凸設(shè)有引出極柱03-2，端蓋03通過(guò)連接盲孔03-1與集流板02的連接突起02-1過(guò)盈插配而導(dǎo)電固連、并通過(guò)引出極柱03-2將電池或超級(jí)電容的電力引出，從而實(shí)現(xiàn)端蓋03和集流板02之間的固定連接，這種電極引出結(jié)構(gòu)雖然連接可靠、結(jié)構(gòu)緊湊，但是一般只能利用金屬的熱脹冷縮原理，通過(guò)熱裝或冷裝方式進(jìn)行裝配。在使用過(guò)程中，若遇高溫或低溫，可能在端蓋和集流板之間發(fā)生連接松動(dòng)，造成儲(chǔ)能器件性能突變，甚至失效，使儲(chǔ)能器件的性能存在諸多不確定性；其次，這種電極引出結(jié)構(gòu)采用過(guò)盈配合，需要對(duì)連接部分的精度進(jìn)行精確控制，增加了加工難度；另外，在裝配前，需對(duì)端蓋和集流板進(jìn)行降溫或升溫預(yù)處理，影響了儲(chǔ)能器件的生產(chǎn)效率，增加了裝配成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有固連可靠、方便的電極引出結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)能器件。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的儲(chǔ)能器件的技術(shù)方案如下:
一種儲(chǔ)能器件，包括電芯和電芯端部導(dǎo)電固連的電極引出結(jié)構(gòu)，所述電極引出結(jié)構(gòu)包括用于固定在電芯端面上的集流板和集流板背向電芯的一端固定的端蓋，在端蓋和集流板的相對(duì)端面上分別設(shè)置有定位突起和定位孔，定位突起過(guò)渡插配在定位孔中，并在定位突起和定位孔外圍于端蓋和集流板端面結(jié)合位置處設(shè)有結(jié)合部，在結(jié)合部上設(shè)有固連端蓋和集流板的焊接結(jié)構(gòu)。所述定位孔開(kāi)設(shè)在端蓋的朝向集流板的端面上、并向遠(yuǎn)離集流板的方向延伸，所述定位突起凸設(shè)在集流板的朝向端蓋的端面上，所述端蓋和集流板的相對(duì)端面于定位孔和定位突起以外的部分相互貼合，所述結(jié)合部處于端蓋和集流板相對(duì)端面上靠近邊沿的位置處。所述端蓋包括端蓋盤(pán)體、端蓋盤(pán)體于朝向集流板的一端端面上凸設(shè)的內(nèi)端蓋突起和外端蓋突起，所述內(nèi)端蓋突起為套管形狀，所述定位孔是由內(nèi)端蓋突起和端蓋的端面圍成的開(kāi)口朝向集流板的盲孔；外端蓋突起處于內(nèi)端蓋突起的外圍，所述定位部處于外端蓋突起的端面和集流板的端面結(jié)合位置處。所述內(nèi)端蓋突起處于 端蓋盤(pán)體端面的中心位置處，且內(nèi)、外端蓋突起和兩者間的端蓋盤(pán)體端面部分圍成環(huán)形的凹坑。所述端蓋包括端蓋盤(pán)體和端蓋盤(pán)體于朝向集流板的端面上凸設(shè)的端蓋突起，端蓋突起為套管形狀，所述定位孔是有端蓋突起的內(nèi)壁和端蓋盤(pán)體的端面圍成的盲孔，所述結(jié)合部處于端蓋突起的端面和集流板的端面結(jié)合位置處。所述集流板包括板體和板體邊沿上凸設(shè)的朝向端蓋延伸的集流板突起，集流板突起為套管形狀，所述定位孔是由集流板突起和板體圍成的盲孔，所述定位突起處于端蓋朝向板體的端面上、并在端蓋上具有環(huán)繞于所述定位突起外圍的擋沿，所述定位部處于擋沿和集流板突起的相對(duì)端面位置處。所述端蓋突起與板面之間具有間隙。所述定位突起為柱狀的實(shí)體或套管狀的套體。所述電極弓I出結(jié)構(gòu)的外周上設(shè)有向內(nèi)凹陷的凹槽，并在電極弓I出結(jié)構(gòu)的外周上套設(shè)有用于隔設(shè)在電極引出結(jié)構(gòu)和殼體之間的絕緣密封套，所述絕緣密封套的上端具有搭設(shè)在端蓋背向集流板的端面上的定位翻沿、中部具有用于在殼體的變形褶皺擠壓下嵌入所述凹槽內(nèi)的定位褶皺、下端套設(shè)在電芯的外周上。所述凹槽開(kāi)設(shè)在端蓋的外周面上。本發(fā)明中電極 弓I出結(jié)構(gòu)采用了過(guò)渡插配加焊接的方式,定位突起插入定位孔內(nèi)一般采用壓入或敲入即可，不需要對(duì)端蓋和集流板進(jìn)行降溫或升溫的預(yù)處理，節(jié)省了裝配時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本；其次，采用過(guò)渡插配的電極引出結(jié)構(gòu)，若其中端蓋或集流板的缺陷對(duì)儲(chǔ)能器件性能有較大影響，還可對(duì)其進(jìn)行拆換以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求；再者，焊接可增加集流板和端蓋的導(dǎo)電接觸面積，減小接觸電阻，從而有利于降低儲(chǔ)能器件的內(nèi)阻；另外，高溫或低溫環(huán)境對(duì)焊接效果基本無(wú)影響，從而增加了電極引出結(jié)構(gòu)的可靠穩(wěn)定性，有利于延長(zhǎng)儲(chǔ)能器件的使用壽命。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中電極引出結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明儲(chǔ)能器件實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意 圖3是圖2中電極引出結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意 圖4是本發(fā)明儲(chǔ)能器件實(shí)施例2中電極引出結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意 圖5是本發(fā)明儲(chǔ)能器件實(shí)施例3中電極引出結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意 圖6是本發(fā)明儲(chǔ)能器件實(shí)施例4中電極引出結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的儲(chǔ)能器件的實(shí)施例1:如圖2和圖3所示，該儲(chǔ)能器件包括端蓋1、上集流板2、柱狀的電芯3、下集流板4、殼體5、絕緣密封套6，在儲(chǔ)能器件的上端具有由端蓋I和上集流板2構(gòu)成的電極引出結(jié)構(gòu)以及由電極引出結(jié)構(gòu)、絕緣密封套6和殼體5構(gòu)成的絕緣密封結(jié)構(gòu)。其中，端蓋I包括圓盤(pán)狀的端蓋盤(pán)體1-1、端蓋盤(pán)體1-1下端面上于中心位置處凸設(shè)的內(nèi)端蓋突起1-2、端蓋盤(pán)體1-1的下端面上于邊沿位置處凸設(shè)的外端蓋突起1-3，內(nèi)、夕卜端蓋突起1_3均是與端蓋盤(pán)體1-1同軸分布的套管形狀，且內(nèi)端蓋突起1_2和端蓋盤(pán)體1-1中心位置處的下端面圍城盲孔狀的定位孔，內(nèi)端蓋突起1-2的外周面、外端蓋突起1-3的內(nèi)周面和端蓋盤(pán)體1-1的下端面于兩者之間的部分圍城圓環(huán)形的凹坑。上集流板2包括園板狀的板體2-1、在板體2-1上端面上于中心位置處凸設(shè)有定位突起2-2，該定位突起2-2也是中空的套管形狀的。定位突起2-2過(guò)渡插配在上述定位孔內(nèi)，而外定位突起2-2的下端面貼合壓緊在板體2-1的上端面邊沿位置處，以在外定位突起2-2的下端面和板體2-1的上端面邊沿位置處形成端蓋I和集流板結(jié)合的結(jié)合部，并通過(guò)在該結(jié)合部上進(jìn)行焊接、以將端蓋I和集流板焊裝固連在一起。端蓋I的外周面上開(kāi)設(shè)有沿周向延伸的凹槽，并將絕緣密封套6套設(shè)在電極引出結(jié)構(gòu)的外周上，以通過(guò)絕緣密封套6將電極引出結(jié)構(gòu)和殼體5隔開(kāi)，絕緣密封套6的上端具有搭設(shè)在端蓋I上端面邊沿位置處的向內(nèi)翻著的定位翻沿6-1、下端套設(shè)在電芯3上端的外周面上。殼體5的上端開(kāi)口處設(shè)有向內(nèi)翻著的封口翻沿5-1，封口翻沿5-1將定位翻沿6-1壓緊在端蓋I的上端面邊沿位置處，而且在殼體5上滾壓加工有處于上述凹槽位置處的變形褶皺5-2，變形褶皺5-2向殼體5的內(nèi)部陷入、并將絕緣密封套6的對(duì)應(yīng)部分壓入上述凹槽內(nèi)，以在絕緣密封套6的對(duì)應(yīng)位置處擠壓加工出定位褶皺6-2，也就是絕緣密封套6上的定位褶皺6-2被殼體5上的變形褶皺5-2壓入上述凹槽內(nèi)，以通過(guò)所述封口翻沿5-1和變形褶皺5-2在軸向上對(duì)端蓋I進(jìn)行定位，保證端蓋I裝配和使用的可靠性。在儲(chǔ)能器件的底部位置處，下集流板4焊接導(dǎo)電固連在電芯3的下端面上，而殼體5的下端為包裹下集流板4和電芯3下端表面的盲端殼體5，殼體5的下端與下集流板4導(dǎo)電連通在一起，以通過(guò)端蓋I和殼體5來(lái)形成儲(chǔ)能器件的正、負(fù)外接電極。本實(shí)施例的儲(chǔ)能器件在裝配時(shí)，按照如下的裝配工藝步驟實(shí)現(xiàn):
步驟一，將上、下集流板4分別焊接固定在電芯3的上、下端面上，并通過(guò)敲入或壓入的方式使上集流板2上端的定位突起2-2過(guò)渡插配在端蓋I下端的定位孔內(nèi)，并在端蓋I下端的外端蓋突起1-3和上集流板2的端面結(jié)合位置處形成端蓋I和上集流板2的結(jié)合部；步驟二，在所述結(jié)合部上進(jìn)行焊接、以將端蓋I和集流板焊接固連成處于電芯3端部的電極引出結(jié)構(gòu) ；
步驟三，在電極引出結(jié)構(gòu)的外周上套設(shè)絕緣密封套6，絕緣密封套6的上端通過(guò)定位翻沿6-1搭設(shè)在端蓋I的上端面邊沿上、下端套設(shè)在電芯3的外周上；
步驟四，在絕緣密封套6的外周上套設(shè)殼體5 ；
步驟五，在所述殼體5外周面上于端蓋I外周上所述凹槽的位置處向內(nèi)滾壓、以通過(guò)殼體5上產(chǎn)生的變形褶皺5-2在絕緣密封套6上擠壓出嵌入所述凹槽內(nèi)的定位褶皺6-2，并在殼體5上端開(kāi)口處加工出向內(nèi)翻著的封口翻沿5-1，所述封口翻沿5-1將所述定位翻沿6-1壓緊在端蓋I的上端面上。本發(fā)明中電極引出結(jié)構(gòu)采用了過(guò)渡插配加焊接的方式，定位突起2-2插入定位孔內(nèi)一般采用壓入或敲入即可，不需要對(duì)端蓋I和集流板進(jìn)行降溫或升溫的預(yù)處理，節(jié)省了裝配時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本；其次，采用過(guò)渡插配的電極引出結(jié)構(gòu)，若其中端蓋I或集流板的缺陷對(duì)儲(chǔ)能器件性能有較大影響，還可對(duì)其進(jìn)行拆換以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求；再者，焊接可增加集流板和端蓋I的導(dǎo)電接觸面積，減小接觸電阻，從而有利于降低儲(chǔ)能器件的內(nèi)阻；另外，高溫或低溫環(huán)境對(duì)焊接效果基本無(wú)影響，從而增加了電極引出結(jié)構(gòu)的可靠穩(wěn)定性，有利于延長(zhǎng)儲(chǔ)能器件的使用壽命。本發(fā)明的儲(chǔ)能器件的實(shí)施例2:如圖4所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，端蓋21由端蓋盤(pán)體21-1和端蓋盤(pán)體21-1下端面上凸設(shè)的端蓋21突起構(gòu)成，端蓋21突起為套管形狀，端蓋21突起的內(nèi)壁和端蓋盤(pán)體21-1的下端面于端蓋21突起以內(nèi)的部分圍城了定位孔，而上集流板22的板體22-1上端面上凸設(shè)的集流板突起也是套管形狀，上集流板突起22-2過(guò)渡插裝在定位孔內(nèi)，并通過(guò)端蓋21突起的環(huán)端面和集流板板體22-1的上端面貼合部位形成端蓋21和上集流板22的結(jié)合部，通過(guò)在該結(jié)合部的焊接將端蓋21和上集流板22焊裝固定在一起，同時(shí)上集流板突起22-2和端蓋突起21-4之間的過(guò)渡插配會(huì)在端蓋21和上集流板22連接過(guò)程中起到預(yù)定位的作用，保證了端蓋21和上集流板22的可靠連接。本發(fā)明的儲(chǔ)能器件的實(shí)施例3:如圖5所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，上集流板32由板體32-1和板體32-1上邊沿上凸設(shè)的集流板突起32_2構(gòu)成，集流板突起32_2為套管形狀，該集流板突起32-2的內(nèi)周面和板體32-1于集流板突起內(nèi)的部分圍成盲孔狀的定位孔，而端蓋31由端蓋盤(pán)體31-1和端蓋盤(pán)體31-1的下端面上凸設(shè)的端蓋突起31-4構(gòu)成的，端蓋突起31-4為實(shí)心柱狀的，端蓋突起31-4過(guò)渡插裝在所述定位孔上端，在端蓋盤(pán)體31-1的下端面上具有環(huán)繞在端蓋突起31-4周?chē)膿跹?，該擋沿?fù)踔乖诩靼逋黄鸬纳隙?，以使端蓋突起31-4的下端面和集流板板體32-1的上端面之間具有間隙，也就是使得端蓋突起31-4的下端面和定位孔的孔底之間具有間隙。同時(shí)，在集流板突起32-2的環(huán)端面與擋沿?fù)踔古浜喜课恍纬啥松w31和集流板的結(jié)合部，通過(guò)在該結(jié)合部的焊接將端蓋31和上集流板32焊裝固定在一起。本發(fā)明的儲(chǔ)能器件的實(shí)施例4:如圖6所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，該端蓋I的下端面于中心位置處開(kāi)設(shè)有向上陷入端蓋41內(nèi)的盲孔狀的定位孔，而上集流板42是由板體42-1和板體42-1中心位置處凸設(shè)的定位突起42-2構(gòu)成，其中定位突起42_2為套管形狀的，且定位突起42-2過(guò)渡插裝在定位孔內(nèi)，而在端蓋41的下端面和上集流板42的上端面于邊沿位置處形成端蓋41和上集流板42的結(jié)合部，通過(guò)在結(jié)合部進(jìn)行焊接將端蓋41和上集流板42固連在一起。在上述實(shí)施例中，上、下集流板和端蓋均為圓盤(pán)狀的，以適應(yīng)現(xiàn)有市場(chǎng)上大多數(shù)儲(chǔ)能器件為圓柱狀的情況，在其 他實(shí)施例中，上、下集流板和端蓋也可以是棱柱狀的，以適用于棱柱狀的儲(chǔ)能器件。
權(quán)利要求
1.一種儲(chǔ)能器件，包括電芯和電芯端部導(dǎo)電固連的電極引出結(jié)構(gòu)，所述電極引出結(jié)構(gòu)包括用于固定在電芯端面上的集流板和集流板背向電芯的一端固定的端蓋，其特征在于，在端蓋和集流板的相對(duì)端面上分別設(shè)置有定位突起和定位孔，定位突起過(guò)渡插配在定位孔中，并在定位突起和定位孔外圍于端蓋和集流板端面結(jié)合位置處設(shè)有結(jié)合部，在結(jié)合部上設(shè)有固連端蓋和集流板的焊接結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能器件，其特征在于，所述定位孔開(kāi)設(shè)在端蓋的朝向集流板的端面上、并向遠(yuǎn)離集流板的方向延伸，所述定位突起凸設(shè)在集流板的朝向端蓋的端面上，所述端蓋和集流板的相對(duì)端面于定位孔和定位突起以外的部分相互貼合，所述結(jié)合部處于端蓋和集流板相對(duì)端面上靠近邊沿的位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能器件，其特征在于，所述端蓋包括端蓋盤(pán)體、端蓋盤(pán)體于朝向集流板的一端端面上凸設(shè)的內(nèi)端蓋突起和外端蓋突起，所述內(nèi)端蓋突起為套管形狀，所述定位孔是由內(nèi)端蓋突起和端蓋的端面圍成的開(kāi)口朝向集流板的盲孔；外端蓋突起處于內(nèi)端蓋突起的外圍，所述定位部處于外端蓋突起的端面和集流板的端面結(jié)合位置處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲(chǔ)能器件，其特征在于，所述內(nèi)端蓋突起處于端蓋盤(pán)體端面的中心位置處，且內(nèi)、外端蓋突起和兩者間的端蓋盤(pán)體端面部分圍成環(huán)形的凹坑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能器件，其特征在于，所述端蓋包括端蓋盤(pán)體和端蓋盤(pán)體于朝向集流板的端面上凸設(shè)的端蓋突起，端蓋突起為套管形狀，所述定位孔是有端蓋突起的內(nèi)壁和端蓋盤(pán)體的端面圍成的盲孔，所述結(jié)合部處于端蓋突起的端面和集流板的端面結(jié)合位置處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能器件，其特征在于，所述集流板包括板體和板體邊沿上凸設(shè)的朝向端蓋延伸的集流板突起，集流板突起為套管形狀，所述定位孔是由集流板突起和板體圍成的盲孔，所述定位突起處于端蓋朝向板體的端面上、并在端蓋上具有環(huán)繞于所述定位突起外圍的擋沿，所述定位部處于擋沿和集流板突起的相對(duì)端面位置處。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所 述的儲(chǔ)能器件，其特征在于，所述端蓋突起與板面之間具有間隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的儲(chǔ)能器件，其特征在于，所述定位突起為柱狀的實(shí)體或套管狀的套體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的儲(chǔ)能器件，其特征在于，所述電極引出結(jié)構(gòu)的外周上設(shè)有向內(nèi)凹陷的凹槽，并在電極引出結(jié)構(gòu)的外周上套設(shè)有用于隔設(shè)在電極引出結(jié)構(gòu)和殼體之間的絕緣密封套，所述絕緣密封套的上端具有搭設(shè)在端蓋背向集流板的端面上的定位翻沿、中部具有用于在殼體的變形褶皺擠壓下嵌入所述凹槽內(nèi)的定位褶皺、下端套設(shè)在電芯的外周上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的儲(chǔ)能器件，其特征在于，所述凹槽開(kāi)設(shè)在端蓋的外周面上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種儲(chǔ)能器件，該儲(chǔ)能器件在端蓋和集流板的相對(duì)端面上分別設(shè)置有定位突起和定位孔，定位突起過(guò)渡插配在定位孔中，并在定位突起和定位孔外圍于端蓋和集流板端面結(jié)合位置處設(shè)有結(jié)合部，在結(jié)合部上設(shè)有固連端蓋和集流板的焊接結(jié)構(gòu)。從而采用過(guò)渡插配加焊接的方式，定位突起插入定位孔內(nèi)一般采用壓入或敲入即可，不需要對(duì)端蓋和集流板進(jìn)行降溫或升溫的預(yù)處理，節(jié)省了裝配時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。
文檔編號(hào)H01G11/74GK103219478SQ20131010302
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者徐梅, 王鵬, 孫哲, 趙志偉, 張穎, 王永亮 申請(qǐng)人:凱邁嘉華(洛陽(yáng))新能源有限公司