電池集電體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了電池集電體，連接部包括位于外側(cè)的應(yīng)力緩沖部和位于內(nèi)側(cè)的環(huán)形主體，環(huán)形主體上一體注塑成型有多個(gè)朝向負(fù)極底蓋延伸的支撐部，支撐部徑向分布于應(yīng)力緩沖部的內(nèi)側(cè)與中心柱體之間，且該支撐部的上部設(shè)置有朝向并頂住負(fù)極底蓋的凸起結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是在密封圈的基礎(chǔ)上一體注塑成型有集電體支撐機(jī)構(gòu)，降低材料成本，減少嵌片工序，簡(jiǎn)化工藝流程，塑料成型的密封圈與負(fù)極底蓋配合，對(duì)各零件的同心度要求較低，從而降低了生產(chǎn)和管理成本，且電池的整體質(zhì)量更輕，運(yùn)輸成本隨之降低。由于省去了輔助支撐片，整個(gè)集電體的厚度減少，電池內(nèi)部空間增加，活性物質(zhì)增多，加強(qiáng)了電池的電性能。
【專利說(shuō)明】
電池集電體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電池密封和防爆結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種電池集電體。
【背景技術(shù)】
[0002]集電體是電池中的重要結(jié)構(gòu)，尤其對(duì)電池的安全性能起到保證作用。其主要作用為:1、安全閥作用，防止電池內(nèi)部氣體壓力過(guò)高而發(fā)生爆炸;2、密封作用，即將電池殼體底端的開(kāi)口封閉；3、集流作用，收集并向外部輸送電池內(nèi)部負(fù)極產(chǎn)生的電流。
[0003]如公布日為2013年4月3日、專利號(hào)為201210562378.1的中國(guó)授權(quán)發(fā)明專利公開(kāi)了“一種電池集電體”，包括密封圈、負(fù)極底蓋和導(dǎo)體釘，密封圈包括插裝導(dǎo)體釘?shù)闹行闹w、與電池外殼內(nèi)壁緊密貼合的外周部和位于中心柱體與外周部之間的連接部，導(dǎo)體釘?shù)牡锥斯潭ǖ仉娺B接于負(fù)極底蓋，負(fù)極底蓋上設(shè)置有泄氣孔，連接部包括環(huán)形主體，環(huán)形主體上設(shè)置有防爆結(jié)構(gòu)，防爆結(jié)構(gòu)設(shè)置在環(huán)形主體與中心柱體連接處根部，其特征在于密封圈與負(fù)極底蓋圍成的空間內(nèi)設(shè)置有輔助支撐片，輔助支撐片上設(shè)置有朝向并頂住環(huán)形主體的凸出結(jié)構(gòu)，使環(huán)形主體、中心柱體和輔助支撐片三者圍成一個(gè)泄氣腔，位于凸出結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的輔助支撐片上設(shè)置有與泄氣腔連通的出氣孔，出氣孔與泄氣孔相連通。其優(yōu)點(diǎn)是加強(qiáng)了電池集電體的剛性，減少密封圈的變形自由度，防止因密封圈的過(guò)度變形導(dǎo)致防爆溝形狀及防爆壓力的失真。上述電池集電體存在如下缺點(diǎn):1、一定厚度的輔助支撐片，使得集電體的體積增加，在電池整體體積恒定的條件下，減少了電池內(nèi)部空間，活性物質(zhì)減少，對(duì)電池電性能不利。2、增加輔助支撐片，增加一道嵌片工序，工藝復(fù)雜度增加，原料和生產(chǎn)管理成本增加。
3、輔助支撐片由金屬材料制成，單個(gè)電池重量增加，運(yùn)輸成本增加。4、對(duì)輔助支撐片、負(fù)極底蓋和密封圈三者的原材料和生產(chǎn)過(guò)程同心度要求極高，否則容易導(dǎo)致密封圈被輔助支撐片割傷或者封口不良。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在省去輔助支撐片的基礎(chǔ)上，依然能減少密封圈的變形自由度，具有良好防漏防爆性能的電池集電體。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:電池集電極，包括密封圈、負(fù)極底蓋和導(dǎo)體釘，密封圈包括插裝導(dǎo)體釘?shù)闹行闹w、與電池外殼內(nèi)壁緊密貼合的外周部和位于中心柱體與外周部之間的連接部，防爆結(jié)構(gòu)設(shè)置在連接部與中心柱體連接處根部，其特征在于所述的連接部包括位于外側(cè)的應(yīng)力緩沖部和位于內(nèi)側(cè)的環(huán)形主體，所述的環(huán)形主體上一體注塑成型有多個(gè)朝向負(fù)極底蓋延伸的支撐部，所述的支撐部徑向分布于應(yīng)力緩沖部的內(nèi)側(cè)與中心柱體之間，且該支撐部的上部設(shè)置有朝向并頂住負(fù)極底蓋的凸起結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案為:所述的應(yīng)力緩沖部由連接部外圍部分向負(fù)極底蓋折彎形成，在連接部外側(cè)形成一個(gè)環(huán)形凸起且對(duì)應(yīng)地在連接部的內(nèi)側(cè)形成一個(gè)環(huán)形凹陷，負(fù)極底蓋嵌入應(yīng)力緩沖部與外周部之間的溝槽內(nèi)。
[0007]本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案為:所述的支撐部徑向分布于應(yīng)力緩沖部的環(huán)形凸起內(nèi)側(cè)與中心柱體之間。
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案為:所述的電池隔膜紙的端部插入所述的環(huán)形凹陷內(nèi)，所述的環(huán)形主體上設(shè)置有朝向電池內(nèi)部的用于定位隔膜紙的定位環(huán)。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案為:所述的中心柱體的內(nèi)端設(shè)置有第一臺(tái)階。
[0010]本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案為:所述的負(fù)極底蓋的上平面與周側(cè)部之間設(shè)置有第二臺(tái)階，外周部上設(shè)置有出氣孔。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在密封圈的基礎(chǔ)上一體注塑成型有集電體支撐機(jī)構(gòu)，降低材料成本，減少嵌片工序，簡(jiǎn)化工藝流程，塑料成型的密封圈與負(fù)極底蓋配合，對(duì)各零件的同心度要求較低，從而降低了生產(chǎn)和管理成本，且電池的整體質(zhì)量更輕，運(yùn)輸成本隨之降低。由于省去了輔助支撐片，整個(gè)集電體的厚度減少，電池內(nèi)部空間增加，活性物質(zhì)增多，加強(qiáng)了電池的電性能。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為發(fā)明安裝于電池中的結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2為本發(fā)明的集電體的立體圖；
[0014]圖3為本發(fā)明的集電體的俯視圖；
[0015]圖4為圖3的B-B剖視圖；
[0016]圖5為圖3的F-F剖視圖；
[0017]圖6為本發(fā)明的密封圈的立體圖；
[0018]圖7為本發(fā)明的密封圈的俯視圖；
[0019]圖8為圖7的C-C剖視圖；
[0020]圖9為圖7的E-E剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0022]電池集電極，包括密封圈1、負(fù)極底蓋2和導(dǎo)體釘3，密封圈I包括插裝導(dǎo)體釘3的中心柱體5、與電池外殼6內(nèi)壁緊密貼合的外周部7和位于中心柱體5與外周部7之間的連接部8，防爆結(jié)構(gòu)9設(shè)置在連接部8與中心柱體5連接處根部，連接部8包括位于外側(cè)的應(yīng)力緩沖部10和位于內(nèi)側(cè)的環(huán)形主體11，環(huán)形主體11上一體注塑成型有多個(gè)朝向負(fù)極底蓋2延伸的支撐部12，支撐部12徑向分布于應(yīng)力緩沖部10的內(nèi)側(cè)與中心柱體5之間，且該支撐部12的上部設(shè)置有朝向并頂住負(fù)極底蓋2的凸起結(jié)構(gòu)13。環(huán)形主體11、具有中心孔51的中心柱體5和負(fù)極底蓋2形成一個(gè)泄氣腔20，該泄氣腔20與負(fù)極底蓋2的出氣孔21連通。
[0023]支撐部12厚度設(shè)置在合適的范圍內(nèi)，可根據(jù)情況設(shè)置3-6個(gè)，兩個(gè)支撐部12之間為泄氣腔20，兩個(gè)支撐部之間設(shè)有防爆結(jié)構(gòu)9。支撐部可以對(duì)中心柱體5起到支撐加固作用，增大中心孔51對(duì)導(dǎo)電釘?shù)淖饔昧?，減少中心孔51爬堿現(xiàn)象，也就是說(shuō)，在相同支撐力的作用下，可以減小中心柱體5的厚度，增加電池內(nèi)容積，為放電性能高的電池提供有利條件。
[0024]應(yīng)力緩沖部10由連接部8外圍部分向負(fù)極底蓋2折彎形成，在連接部8外側(cè)形成一個(gè)環(huán)形凸起14且對(duì)應(yīng)地在連接部8的內(nèi)側(cè)形成一個(gè)環(huán)形凹陷15，負(fù)極底蓋2嵌入應(yīng)力緩沖部1與外周部7之間的溝槽16內(nèi)。在集電體組裝過(guò)程中，導(dǎo)電釘3插入到中心柱體5的中心孔51內(nèi)，負(fù)極底蓋2嵌入到溝槽16內(nèi)，整體作用力向下，環(huán)形主體11收到微小縱向應(yīng)力，支撐部12的增加，加強(qiáng)了密封圈I的整體剛性，減少連接部8縱向位移，應(yīng)力削弱，防爆結(jié)構(gòu)9受到保護(hù)。
[0025]在電池封口過(guò)程中，電池正極鋼制外殼、集電體向內(nèi)徑收縮，應(yīng)力緩沖部10吸收大部分作用力后將微小作用力傳遞至環(huán)形主體11，因支撐部12的增加，環(huán)形主體11有效厚度增加，各點(diǎn)應(yīng)力減少，而且支撐部12、中心柱體5、應(yīng)力緩沖部10共同組成的H型結(jié)構(gòu)使得整體剛性增強(qiáng)，支撐部承擔(dān)更多轉(zhuǎn)移應(yīng)力，環(huán)形主體11平面應(yīng)力大大削弱，使防爆結(jié)構(gòu)9受到保護(hù)，避免應(yīng)機(jī)械力過(guò)大導(dǎo)致破裂。
[0026]在電池內(nèi)壓增大或發(fā)熱情況下，由于支撐部12與負(fù)極底蓋2內(nèi)側(cè)頂住，密封圈環(huán)形主體11縱向變形自由度小，而且剛性的增強(qiáng)也使密封圈整體不易變形。防止防爆層受損，形狀及防爆壓力的失真，甚至防爆層破裂。
[0027]支撐部12徑向分布于應(yīng)力緩沖部10的環(huán)形凸起14內(nèi)側(cè)與中心柱體5之間。
[0028]電池隔膜紙17的端部插入環(huán)形凹陷15內(nèi)，環(huán)形主體11上設(shè)置有朝向電池內(nèi)部的用于定位隔膜紙17的定位環(huán)18。定位環(huán)18的作用是防止隔膜紙移出環(huán)形凹陷15，起到定位的作用。
[0029 ]中心柱體5的內(nèi)端設(shè)置有第一臺(tái)階19?？煞稚?dǎo)電釘插入中心柱體的應(yīng)力，防止開(kāi)裂，改變注塑料流經(jīng)，改善中心柱體氣泡現(xiàn)象，對(duì)整體注塑的致密度有很大改善作用，確保中心孔對(duì)銅釘?shù)淖饔昧Α?br>[0030]負(fù)極底蓋2的上平面22與周側(cè)部23之間設(shè)置有第二臺(tái)階24，周側(cè)部23上設(shè)置有出氣孔21。第二臺(tái)階24的設(shè)置不僅增大負(fù)極底蓋2剛性且避免出氣孔21周邊因沖壓形成的毛刺高于負(fù)極底蓋的上平面22，防止電池與用電器的接觸不良。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.電池集電極，包括密封圈、負(fù)極底蓋和導(dǎo)體釘，密封圈包括插裝導(dǎo)體釘?shù)闹行闹w、與電池外殼內(nèi)壁緊密貼合的外周部和位于中心柱體與外周部之間的連接部，防爆結(jié)構(gòu)設(shè)置在連接部與中心柱體連接處根部，其特征在于所述的連接部包括位于外側(cè)的應(yīng)力緩沖部和位于內(nèi)側(cè)的環(huán)形主體，所述的環(huán)形主體上一體注塑成型有多個(gè)朝向負(fù)極底蓋延伸的支撐部，所述的支撐部徑向分布于應(yīng)力緩沖部的內(nèi)側(cè)與中心柱體之間，且該支撐部的上部設(shè)置有朝向并頂住負(fù)極底蓋的凸起結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池集電體，其特征在于所述的應(yīng)力緩沖部由連接部外圍部分向負(fù)極底蓋折彎形成，在連接部外側(cè)形成一個(gè)環(huán)形凸起且對(duì)應(yīng)地在連接部的內(nèi)側(cè)形成一個(gè)環(huán)形凹陷，負(fù)極底蓋嵌入應(yīng)力緩沖部與外周部之間的溝槽內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池集電體，其特征在于所述的支撐部徑向分布于應(yīng)力緩沖部的環(huán)形凸起內(nèi)側(cè)與中心柱體之間。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池集電體，其特征在于所述的電池隔膜紙的端部插入所述的環(huán)形凹陷內(nèi)，所述的環(huán)形主體上設(shè)置有朝向電池內(nèi)部的用于定位隔膜紙的定位環(huán)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池集電體，其特征在于所述的中心柱體的內(nèi)端設(shè)置有第一臺(tái)階。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池集電體，其特征在于所述的負(fù)極底蓋的上平面與周側(cè)部之間設(shè)置有第二臺(tái)階，外周部上設(shè)置有出氣孔。
【文檔編號(hào)】H01M2/08GK105958078SQ201610505299
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】錢明君, 陳國(guó)標(biāo), 胡春益
【申請(qǐng)人】中銀（寧波）電池有限公司