一种电化学器件制造技术

本实用新型专利技术公开一种电化学器件，包括方形的壳体，壳体内设有电芯，电芯的两端分别连接电极组件，电极组件包括电极极柱，壳体的一端设有用于供电芯极柱从外到内进入的开口，另一端的端面中部设有开孔，端面的开孔端上注塑有透明绝缘密封垫，靠近壳体开口端的电极组件连接有端盖，端盖边缘与壳体开口端焊接封堵，靠近壳体开孔端的电极极柱从开孔处穿出，靠近壳体开孔端的电极极柱上注塑有绝缘密封圈，绝缘密封圈与透明绝缘密封垫相接触，且接触面相互粘结密封后通过激光穿透焊焊接。本实用新型专利技术入壳难度低，工艺简单，操作性强，有效提高生产效率、能量密度；将粘结与激光穿透焊两种工艺结合在一起，保证连接处的密封性，有效防止壳体内电解液溢出。

An electrochemical device

【技术实现步骤摘要】
一种电化学器件
本技术属于电化学
，具体涉及一种电化学器件。
技术介绍
方形铝壳锂电池早期主要用在小型数码电子用品上，随着技术的发展和领域的拓展，方形铝壳锂电池开始向摩托车、汽车、电动工具、电动车领域发展，特别是近期用作车用大功率充放电电源发展迅速，但传统的锂电池设计采用钢壳、铝塑膜或塑壳等设计，电芯极柱与壳盖先连接之后整体入壳，再将其与壳体焊接、封堵，这种入壳方式使得连接件易折断或可能与壳体接触短路，造成入壳难度大，且存在密封不严的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供一种电化学器件，使电芯入壳难度降低，连接件不易受损，密封严且强度大，增加电池的能量密度。本技术的目的是以下述方式实现的：一种电化学器件，包括方形的壳体，壳体内设有电芯，电芯的两端分别连接电极组件，电极组件包括电极极柱，所述壳体的一端设有用于供电芯极柱从外到内进入的开口，另一端的端面中部设有开孔，端面的开孔端上注塑有透明绝缘密封垫，靠近壳体开口端的电极组件连接有端盖，端盖边缘与壳体开口端焊接封堵，靠近壳体开孔端的电极极柱从开孔处穿出，靠近壳体开孔端的电极极柱上注塑有绝缘密封圈，绝缘密封圈与透明绝缘密封垫相接触，且接触面相互粘结密封后通过激光穿透焊焊接。所述透明绝缘密封垫为U型体，U型体的内侧面紧贴且包裹壳体开孔端端部，所述绝缘密封圈为平面状，透明绝缘密封垫的下表面与绝缘密封圈的上表面相接触。所述靠近壳体开口端的电极组件包括极柱Ⅱ和绝缘密封圈Ⅱ，极柱Ⅱ从端盖Ⅰ中部穿出，极柱Ⅱ与端盖Ⅰ、绝缘密封圈Ⅱ连接在一起，绝缘密封圈Ⅱ也为U型。所述透明绝缘密封垫为平面状且位于壳体外，所述绝缘密封圈为L型，L型的一边沿电极极柱向壳体开孔处延伸且位于壳体开孔端面与电极极柱之间，透明绝缘密封垫与绝缘密封圈相接触。所述靠近壳体开口端的电极组件与靠近壳体开孔端的电极组件的结构相同，靠近壳体开口端的电极组件和端盖之间的连接方式与靠近壳体开孔端的电极组件和壳体开孔端面的连接方式相同。所述透明绝缘密封垫为透明塑料的绝缘密封垫。所述电芯的两端形成有正极全极耳和负极全极耳，正极全极耳和负极全极耳分别与电极组件焊接。相对于现有技术，本技术的优点如下：1.将焊接好的电极极柱穿过留有开孔的壳体，使极柱上的绝缘密封圈与壳体开孔处的透明绝缘密封垫压紧密封，入壳难度低，工艺简单，操作性强，有效提高生产效率，适合规模化生产，减小了预留的装配空间，提高了电池的空间利用率，进而提高了能量密度。2.用绝缘胶水将绝缘密封圈和透明绝缘密封垫粘接之后，再用激光穿透焊将绝缘密封圈和透明绝缘密封垫焊接，两种工艺结合在一起，保证连接处的密封性，有效防止壳体内电解液溢出；3.用激光穿透焊将绝缘密封圈和透明绝缘密封垫焊接密封，可实现精准密封，保证在壳体开孔端与电极极柱之间极细的间隔内将其密封，对连接件不产生影响。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是实施例1的图1的A-A剖视图。图3是图2的部分放大图。图4是实施例2的图1的A-A剖视图。图5是图4的部分放大图。其中，1是壳体；2是电极组件Ⅰ，21是极柱Ⅰ，22是汇流片Ⅰ，23是绝缘密封圈Ⅰ；3是电芯；4是电极组件Ⅱ，41是极柱Ⅱ，42是汇流片Ⅱ，43是端盖Ⅰ，44是绝缘密封圈Ⅱ；5是透明绝缘密封垫Ⅰ；6是端盖Ⅱ；7是电极组件Ⅲ，71是绝缘密封圈Ⅲ，72是透明绝缘密封垫Ⅱ；8是电极组件Ⅳ，81是绝缘密封圈Ⅳ，82是透明绝缘密封垫Ⅲ。具体实施方式实施例1如图1、图2、图3所示，一种电化学器件，包括方形的壳体1，壳体1内设有电芯3，电芯3的两端分别连接电极组件，电极组件包括电极极柱，所述壳体1的一端设有用于供电芯极柱从外到内进入的开口，即图2中壳体1的下端，另一端的端面中部设有开孔，即图2中壳体1的上端，端面的开孔端上注塑有透明绝缘密封垫Ⅰ5，靠近壳体1开口端的电极组件连接有端盖Ⅰ43，端盖Ⅰ43边缘与壳体1开口端焊接封堵，靠近壳体开孔端的电极极柱从开孔处穿出，靠近壳体开孔端的电极极柱上注塑有绝缘密封圈Ⅰ23，绝缘密封圈Ⅰ23与透明绝缘密封垫Ⅰ5相接触，且接触面粘结密封，透明绝缘密封垫Ⅰ5的位于壳体1开孔端与电极极柱之间的部分与绝缘密封圈Ⅰ23通过激光穿透焊焊接。上述电极组件分为电极组件Ⅰ2和电极组件Ⅱ4，其中一个为正极，一个为负极，电极组件Ⅰ2由极柱Ⅰ21、汇流片Ⅰ22和绝缘密封圈Ⅰ23组成，极柱Ⅰ21、汇流片Ⅰ22和绝缘密封圈Ⅰ23事先连接或注塑好，电极组件Ⅱ4由极柱Ⅱ41、汇流片Ⅱ42和绝缘密封圈Ⅱ44组成，极柱Ⅱ41、汇流片Ⅱ42、端盖Ⅰ43和绝缘密封圈Ⅱ44事先连接或注塑好，为现有技术。本技术的铝壳可以为纯铝的，也可以是铝镁合金的。优选地，所述透明绝缘密封垫Ⅰ5为U型体，U型体的内侧面紧贴且包裹壳体1开孔端端部，如图3所示，所述绝缘密封圈Ⅰ23为平面状，透明绝缘密封垫Ⅰ5的下表面与绝缘密封圈Ⅰ23的上表面相接触。所述靠近壳体1开口端的电极组件Ⅱ4包括极柱Ⅱ41和绝缘密封圈Ⅱ44，极柱Ⅱ41从端盖Ⅰ43中部穿出，极柱Ⅱ41与端盖Ⅰ43、绝缘密封圈Ⅱ44连接在一起，绝缘密封圈Ⅱ44也为U型。优选地，所述透明绝缘密封垫Ⅰ5为透明塑料的绝缘密封垫，当然也可以是其他透明的能与橡胶粘合的材料。进一步地，所述电芯3的两端形成有正极全极耳和负极全极耳，正极全极耳和负极全极耳分别与电极组件Ⅰ2、电极组件Ⅱ4焊接。本技术电化学器件的制备方法如下：（1）壳体1的制备：以铝材或铝镁合金为原材料，采用冷拔精抽方法成型出壳体1，壳体1开孔处注塑透明绝缘密封垫Ⅰ5；（2）端盖Ⅰ43的制备：以铝材或铝镁合金为原材料，运用冲压方法成型出中部开孔的端盖Ⅰ43；（3）电芯3的制备：采用全极耳卷绕方式制取电芯3，电芯3上形成有正极全极耳和负极全极耳；（4）电极组件Ⅰ2和电极组件Ⅱ4的制备：将极柱Ⅰ21、汇流片Ⅰ22连接在一起，极柱Ⅰ21上注塑有绝缘密封圈Ⅰ23，形成电极组件Ⅰ2，绝缘密封圈Ⅰ23外侧面涂覆有绝缘胶水；将极柱Ⅱ41、汇流片Ⅱ42连接在一起，端盖Ⅰ43中部开孔处注塑有绝缘密封圈Ⅱ44，极柱Ⅱ41从端盖Ⅰ43中部穿出，绝缘密封圈Ⅱ44与极柱Ⅱ41连接在一起，形成电极组件Ⅱ4；（5）将电极组件与电芯3连接：采用超声波焊接或超声波焊接后激光焊加强或电磁脉冲焊工艺将电极组件Ⅰ2和电极组件Ⅱ4分别固定连接到电芯3上的全极耳，形成电芯极柱；（6）入壳制成锂电池：电芯极柱从壳体1开口端进入，电极组件Ⅰ2朝上，电极组件Ⅱ4朝下，使极柱Ⅰ21从壳体1的开孔处穿出，先采用激光焊或摩擦焊焊接工艺将电极组件Ⅱ4上的端盖Ⅰ43焊接、封堵固定于壳体1的开口边缘，然后使绝缘密封圈Ⅰ23与透明绝缘密封垫Ⅰ5压紧粘结，接着采用激光穿透焊通过壳体1开孔端与电极极柱之间的空隙部分，将透明绝缘密封垫Ⅰ5与绝缘密封圈Ⅰ23焊接、密封，从而制成锂电池。实施例2如图1、图4、图5所示，一种电化学器件，包括方形的壳体1，壳体1内设有电芯3，电芯3的两端分别连接电极组件，电极组件包括电极极柱，所述壳体1的一端设有用于供电芯极柱从外到内进入的开口，即图4中壳体1的下端，另一端的端面中部设有开孔，即图4中壳体1的上端，端面的开孔端上注塑有透明绝缘密封垫Ⅱ72，靠近壳体1开口端的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学器件，包括方形的壳体，壳体内设有电芯，电芯的两端分别连接电极组件，电极组件包括电极极柱，其特征在于：所述壳体的一端设有用于供电芯极柱从外到内进入的开口，另一端的端面中部设有开孔，端面的开孔端上注塑有透明绝缘密封垫，靠近壳体开口端的电极组件连接有端盖，端盖边缘与壳体开口端焊接封堵，靠近壳体开孔端的电极极柱从开孔处穿出，靠近壳体开孔端的电极极柱上注塑有绝缘密封圈，绝缘密封圈与透明绝缘密封垫相接触，且接触面相互粘结密封后通过激光穿透焊焊接。

【技术特征摘要】
1.一种电化学器件，包括方形的壳体，壳体内设有电芯，电芯的两端分别连接电极组件，电极组件包括电极极柱，其特征在于：所述壳体的一端设有用于供电芯极柱从外到内进入的开口，另一端的端面中部设有开孔，端面的开孔端上注塑有透明绝缘密封垫，靠近壳体开口端的电极组件连接有端盖，端盖边缘与壳体开口端焊接封堵，靠近壳体开孔端的电极极柱从开孔处穿出，靠近壳体开孔端的电极极柱上注塑有绝缘密封圈，绝缘密封圈与透明绝缘密封垫相接触，且接触面相互粘结密封后通过激光穿透焊焊接。2.如权利要求1所述的电化学器件，其特征在于：所述透明绝缘密封垫为U型体，U型体的内侧面紧贴且包裹壳体开孔端端部，所述绝缘密封圈为平面状，透明绝缘密封垫的下表面与绝缘密封圈的上表面相接触。3.如权利要求2所述的电化学器件，其特征在于：所述靠近壳体开口端的电极组件包括极柱Ⅱ和绝缘密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊，王凯，侯金磊，
申请(专利权)人：林州朗坤科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41