储能器件制造技术

本发明专利技术公开了一种储能器件，所述储能器件的外壳的端部设置有第一通孔，正电极引出结构、芯体和负极盖从外壳的下端开始依次间隙套设在第一通孔内；正电极引出结构包括集流片和作为正极的引出盖，集流片的外缘间隙插配在第一通孔内，引出盖间隙插配在集流片的盲孔内，集流片的端部、引出盖的端部和外壳的端部一次焊接连接；负电极引出结构包括集流体、作为负极的极柱以及设置于集流体和极柱之间的转接柱，转接柱上设置有用于与极柱间隙配合的第三通孔，集流体与转接柱的下端焊接连接，转接柱与极柱之间在第三通孔的上端焊接连接。本发明专利技术既能保证其可靠稳定性、使用寿命，又能提高其生产效率和降低加工成本。

Energy storage device

The invention discloses an energy storage device. The end of the shell of the energy storage device is provided with a first through hole, and the positive electrode extraction structure, the core body and the negative electrode cover are arranged in the first through hole from the lower end of the shell in turn; the positive electrode extraction structure includes a collector and an extracting cover as a positive pole, and the outer edge gap of the collector is inserted in the first through hole, and the extracting cover gap is inserted in the collector. In the blind hole of the flow sheet, the end of the collector, the end of the lead-out cover and the end of the shell are welded at one time; the negative electrode lead-out structure includes the collector, the pole as the negative electrode, and the transfer column between the collector and the pole column. The transfer column is equipped with a third through hole for matching the gap between the pole column, and the lower end of the collector and the transfer column is welded, and the transfer column is connected with the pole column. The upper end of the third through hole is welded. The invention can not only ensure its reliability, stability and service life, but also improve its production efficiency and reduce processing costs.

【技术实现步骤摘要】
储能器件
本专利技术涉及储能器件

技术介绍
电池或超级电容器作为储能器件被广泛应用于工业、能源、军事等领域。其中超级电容器的封装结构部分主要对其内部组织起到防止电解液的泄露，以及防止水、粉尘等外界恶劣环境对超级电容器本身的影响的作用；同时，超级电容器还提供动力引出极，用于与外部设备的连接。作为超级电容器的关键部分，采用何种封装结构不仅对超级电容器的电阻有重要影响，对单体的稳定可靠性及寿命也至关重要。目前储能器件中常用的封装结构有以下两种形式，第一种结构形式如图1所示，在一端开口的外壳5’内设有芯体7’，芯体7’的两端分别焊接集流体4’和集流片6’，集流片6’与外壳5’的底部采用过盈配合连接，一般通过热装或冷装的方式进行装配，同时在外壳5’外部对应集流片6’的位置通过超声波/磁脉冲焊接的方式进行固定连接，从而引出正极；在集流体4’的轴肩处放置有绝缘垫圈2’，通过对外壳5’的指定位置处进行滚槽和压缩整形处理，使其内腔获得一个内嵌台阶，该台阶的下端面对集流体4’进行轴向固定，上端面放置O型圈3’，负极盖1’与集流体4’采用过盈配合，一般通过热装或冷装的方式进行装配，从而引出负极。这种结构形式的储能器件在诸多环节容易造成产品质量不良。1、外壳5’在超声波/磁脉冲焊接后，焊斑位置的焊渣会凹凸不平，影响外观质量；同时，在超声波/磁脉冲焊接过程中，由于芯体7’具有一定软度，其受挤压后会产生一定变形，变形后其一方面会使芯体7’内部组织结构产生变化继而影响产品性能，另一方面会致使集流片6’因无硬性支撑，导致焊接质量不良，造成虚焊；2、外壳5’的内嵌台阶在形成时需要先进行滚槽定位，再进行轴向挤压处理，外壳5’的内嵌台阶在成型过程中会受到较大的压力，若材料内部组织均一性不好，或者有渣眼、气泡、断层等缺陷，则容易造成封装的质量隐患；3、装配环节复杂，其中的两处过盈配合一般只能利用金属的热胀冷缩原理，通过热装或冷装方式进行装配；4、外壳5’采用一端开口的结构形式，其一般采用冲压拉伸的方式生产，这种加工方式，加工量程较小，成本较高。该结构配合处的关键尺寸均需要进行机加生产，同时集流体、集流片、负极盖等零件也一般采用机加生产，其成本一般是模具方式生产成本的5-10倍，加工成本较高。综上所述，采用上述结构，不仅装配环节较复杂，生产加工成本较高，而且诸多环节容易造成产品质量不良，对储能器件的性能产生一定的不确定性。第二种结构形式如图2所示，在一端开口的外壳1”内设有芯体8”，芯体8”的两端分别焊接有集流体4”和集流片7”；集流体4”与负极盖3”之间采用过渡配合连接，之后在两者端面的重合缝隙处进行圆周焊接，实现固定和增大接触面积的目的；集流片7”与外壳1”的底部过渡配合连接，再通过超声波/磁脉冲方式对配合处进行焊接处理。这种结构形式的储能器件的正极引出方式及采用一端开口设计的外壳与第一种结构形式的储能器件基本一致，其产生的问题同上；其负极引出方式，采用了过渡配合加焊接的结构，这种结构对集流体4”与负极盖3”配合处的加工精度要求较高，加工难度较大，由此也增加了零件的加工成本和检测成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种既能保证其可靠稳定性、使用寿命，又能提高其生产效率和降低加工成本的储能器件。为解决上述技术问题，本专利技术提供技术方案如下：一种储能器件，包括外壳、正电极引出结构、芯体、负极盖和负电极引出结构，其中：所述外壳的端部设置有第一通孔，所述正电极引出结构、芯体和负极盖从所述外壳的下端开始依次间隙套设在所述第一通孔内；所述正电极引出结构包括与所述芯体连接的集流片和作为正极的引出盖，所述集流片的端部设置有盲孔，所述集流片的外缘间隙插配在所述第一通孔内，所述引出盖间隙插配在所述盲孔内，所述集流片的端部、引出盖的端部和外壳的端部一次焊接连接；所述负极盖的端部设置有用于套设所述负电极引出结构的第二通孔；所述负电极引出结构包括与所述芯体连接的集流体、作为负极的极柱以及设置于所述集流体和极柱之间的转接柱，所述转接柱上设置有用于与所述极柱间隙配合的第三通孔，所述集流体与所述转接柱的下端焊接连接，所述转接柱与极柱之间在所述第三通孔的上端焊接连接。进一步的，所述引出盖包括盖本体和设置于所述盖本体下端的凸台，所述盖本体远离所述芯体的端部、所述集流片远离所述芯体的端部均与所述外壳的端部平齐。进一步的，所述转接柱的上端设置有与所述第三通孔同轴且直径大于所述第三通孔直径的第四通孔，所述转接柱与极柱之间在所述极柱与第四通孔形成的沟槽内焊接连接。进一步的，所述极柱的外缘上与所述第四通孔相对应的位置设置有环形缺口，所述环形缺口的台阶与所述第四通孔的台阶相平齐。进一步的，所述极柱上位于环形缺口的上端设置有直径小于所述环形缺口的直径的凸起。进一步的，所述转接柱的下端设置有与所述第三通孔同轴且直径小于所述第三通孔的直径的第五通孔，所述集流体与所述转接柱在所述第五通孔处焊接连接。进一步的，所述转接柱的外缘上设置有凹槽，所述凹槽内设置有绝缘垫和O型圈，所述绝缘垫的上端搭设在所述凹槽的上台阶面与所述负极盖的上端面之间，所述O型圈设置在所述凹槽的下台阶面与第二通孔的下端面之间。进一步的，所述凹槽为设置于所述转接柱外缘上的通过翻边处的得到的环形凹槽。进一步的，所述凹槽为由所述转接柱的上端面与所述集流体的上端面之间围成的环形凹槽。进一步的，所述负极盖上位于所述第二通孔的下端设置有与所述第二通孔同轴并且直径大于所述第二通孔的直径的第六通孔，所述第二通孔的深度小于所述凹槽的深度，所述O型圈设置于所述第六通孔的台阶面与所述凹槽的下台阶面之间。本专利技术具有以下有益效果：与现有技术相比，本专利技术的储能器件中外壳的端部设置第一通孔的结构方式，使得芯体、正电极引出结构和负极盖均间隙套设在第一通孔内，负电极引出结构通过负极盖与外壳连接，并且正电极引出结构、负极盖分别与外壳采用焊接方式进行连接。这种结构方式使得储能器件在装配过程中无需对零部件进行降温或升温以及预定位处理，节省了装配时间，提高了生产效率。其中，外壳采用两端开口的设计，通过挤压拉伸方式进行生产，其生产量程较大，一般是冲压拉伸方式生产的6-8倍，成本较低。在正电极引出结构中，其通过单独设计作为正极的引出盖，并将引出盖间隙插配在集流片的盲孔中，而集流片则间隙套设在外壳的第一通孔中，通过一次焊接对外壳、集流片和引出盖进行固定连接，以实现可靠固定和获得较好的导电性能的目的。在负电极引出结构中，其通过转接柱将极柱与集流体连接，集流体与转接柱的下端进行焊接处理，转接柱与极柱之间间隙配合，之后将转接柱与极柱在第三通孔的上端进行焊接处理，在装配过程中无需对零部件进行降温或升温以及预定位处理，节省了时间，提高了生产效率；同时，负电极引出结构的结构方式使得外壳不需要进行外部滚槽处理，减少了加工工序，并且芯体不受外力挤压，能很好的保证储能器件内部组织机构不变形，有利于延长储能器件的使用寿命。此外，焊接是导电连接中最佳的连接方式，可增加零部件之间的接触面积，减小接触内阻，从而有利于降低储能器件的内阻，高温或低温环境对焊接效果基本无影响，由此增加了电极引出方式的可靠稳定性，有利于延长储能器件的使用寿命。综上所述，本专利技术的储能器件对各零部件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能器件，其特征在于，包括外壳、正电极引出结构、芯体、负极盖和负电极引出结构，其中：所述外壳的端部设置有第一通孔，所述正电极引出结构、芯体和负极盖从所述外壳的下端开始依次间隙套设在所述第一通孔内；所述正电极引出结构包括与所述芯体连接的集流片和作为正极的引出盖，所述集流片的端部设置有盲孔，所述集流片的外缘间隙插配在所述第一通孔内，所述引出盖间隙插配在所述盲孔内，所述集流片的端部、引出盖的端部和外壳的端部一次焊接连接；所述负极盖的端部设置有用于套设所述负电极引出结构的第二通孔；所述负电极引出结构包括与所述芯体连接的集流体、作为负极的极柱以及设置于所述集流体和极柱之间的转接柱，所述转接柱上设置有用于与所述极柱间隙配合的第三通孔，所述集流体与所述转接柱的下端焊接连接，所述转接柱与极柱之间在所述第三通孔的上端焊接连接。

【技术特征摘要】
1.一种储能器件，其特征在于，包括外壳、正电极引出结构、芯体、负极盖和负电极引出结构，其中：所述外壳的端部设置有第一通孔，所述正电极引出结构、芯体和负极盖从所述外壳的下端开始依次间隙套设在所述第一通孔内；所述正电极引出结构包括与所述芯体连接的集流片和作为正极的引出盖，所述集流片的端部设置有盲孔，所述集流片的外缘间隙插配在所述第一通孔内，所述引出盖间隙插配在所述盲孔内，所述集流片的端部、引出盖的端部和外壳的端部一次焊接连接；所述负极盖的端部设置有用于套设所述负电极引出结构的第二通孔；所述负电极引出结构包括与所述芯体连接的集流体、作为负极的极柱以及设置于所述集流体和极柱之间的转接柱，所述转接柱上设置有用于与所述极柱间隙配合的第三通孔，所述集流体与所述转接柱的下端焊接连接，所述转接柱与极柱之间在所述第三通孔的上端焊接连接。2.根据权利要求1所述的储能器件，其特征在于，所述引出盖包括盖本体和设置于所述盖本体下端的凸台，所述盖本体远离所述芯体的端部、所述集流片远离所述芯体的端部均与所述外壳的端部平齐。3.根据权利要求1所述的储能器件，其特征在于，所述转接柱的上端设置有与所述第三通孔同轴且直径大于所述第三通孔直径的第四通孔，所述转接柱与极柱之间在所述极柱与第四通孔形成的沟槽内焊接连接。4.根据权利要求3所述的储能器...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝建勋，
申请(专利权)人：济南圣泉集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37