一种锂离子电池电容器用密封件制造技术

本实用新型专利技术公开一种锂离子电池电容器用密封件，包括依次设置的压环、绝缘密封体、盖板、纯铝T头、T头内锥度凹面、凹点、压环与T头焊圈、注液孔倒角、盖板凹面台阶、T头环型密封筋，正极极耳。压环带二级台阶中心孔，经冲压成型；将T头极柱小端插入有绝缘密封体的一体化注塑盖板、盖板外凸缘与纯铝T头极柱小端面同向，再将压环装入注塑盖板加T头的组合件，压环台阶小孔基面与绝缘密封体贴合后铆压而成，然后在T头极柱小端面中心压出凹点，驱动T头小端材料向压环中心台阶大孔周边移动，使T头形成工字形，将压环与T头极柱圆周相接缝隙焊，最后将正极极耳与T头大端面激光焊接，组成电容电池密封盖帽。

A kind of seal for lithium ion battery capacitor

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池电容器用密封件
本技术涉及二次电池电源
，具体涉及一种锂离子电池电容器用密封件。
技术介绍
锂离子电池电容器作为一种高脉冲的能量存储装置，因其功率密度大、可快速充放电、使用寿命长，逐渐成为电池能源市场的主流，并被广泛应用于自动读表(AMR)装置、GPS/GSM/ARGOS相关系统、汽车装置、远程传感器、射频识别系统、紧急设备和军事领域等。随着社会的发展，人们对锂离子电池电容器的性能，尤其是对锂离子电池电容器的可靠性和安全性提出了更高的要求。电池密封性作为影响电池可靠性和安全性的重要环节，是电池生产过程中的技术难点和重点。目前，锂离子电池电容器密封常利用玻璃或陶瓷密封金属材质的极柱和盖板，公开的电池电容器的密封组件是负极盖板与正极极柱之间采用玻璃进行密封和绝缘。专利技术人通过长期研究发现，这种密封方式在实际的运用过程中会出现以下不足：在电池电容器极柱与极耳焊接过程中，玻璃或者陶瓷容易因外力造成开裂或破损，这将造成密封间隙出现，从而在内压的作用下使电解液在极柱端处泄露，以致降低电池电容器的寿命；其次，玻璃和陶瓷硬度较大，当电池电容器受到振动时，玻璃和陶瓷容易破损，甚至脱落而造成电池电容器失效；另外，由于极柱与盖板采用的是金属材质，采用玻璃或者陶瓷密封剂密封金属，采用的烧接工艺设备造价昂贵，工艺复杂且制造成本高,又容易产生杂质污染电池电容器。另外，目前市场上的圆柱型锂离子电池、电池电容器多采用半密封结构、或十字形正极铝极柱、压环、注塑盖板及正极极耳与极耳铝压环铆压成型的全密封结构密封组件，其极耳铆接采用人工生产，制造工艺繁琐，不便于采用自动化生产，生产效率低下；同时，专利技术人经过长期研究测试,发现经车载振动后电池内阻高、放电曲线离散，电芯性能一致性很差，也无法满足车载系统、智能气表、智能水表等领域对密封性的要求（漏气率小于1.0×10-8Pa·m3/s(He)），因而专利技术此全密封结构的密封件。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本技术目的在于提供一种锂离子电池电容器用密封件，其既能满足电池安全性、可靠性、稳定性的要求，又能满足盖帽制造最大难点密封性要求,同时优化了制作工艺，便于采用大量自动化生产，使成本下降，经济效益提高。为实现上述目标，本技术提供了一种锂离子电池电容器用密封件，包括依次设置的压环、绝缘密封体、盖板、纯铝T头、T头内锥度凹面、凹点、压环与T头焊圈、注液孔倒角、盖板台阶平、T头环型密封筋；其特征在于，所述压环带台阶中心孔，经冲压成型；所述绝缘密封体是耐高低温、耐腐蚀的氟塑料，与盖板埋件成型为一体，简化了密封组件工序；所述盖板有中心孔，中心孔在盖板外凸边缘背面有经冲压成型的台阶平面，与绝缘密封体注塑成一体，同时盖板还带有注液孔，注液孔在盖板平面端有起导正密封钉作用的倒角；所述纯铝T头是线材经打头挤压成型，制作工艺简单成本低廉，T头极柱基面为锥形凹面5，与带环形筋10一起，组成密封结构。将T头极柱小端插入有绝缘密封体的一体化注塑盖板、盖板外凸缘与纯铝T头极柱小端面同向，再将压环装入注塑盖板加T头的组合件，压环台阶小孔基面与绝缘密封体贴合后铆压而成，然后在T头极柱小端面中心压出凹点，驱动T头小端材料向压环中心台阶大孔周边移动，使T头形成工字形，最后将压环与T头极柱圆周相接缝隙焊接，组成电容电池密封件。电芯铝极耳与T头大端面23采用自动化激光焊接，牢靠，效率高。进一步地，为了有效防止电池电容器在长期使用过程中或振动环境中因压环松动而造成的密封失效漏液或内阻增大，充放电曲线离散；在盖帽装配、铆压完成之后，采用了将压环与T头极柱周边相接处圆周缝焊焊接或圆周均分局部焊接，确保T头与压环连接的可靠性，降低了接触内阻，提高了电池电容器的充放电平台。进一步地，为了确保盖帽组装铆压的牢固性，组装铆压完后，在T头极柱端面中心冲压锥形凹点，驱动T头极柱材料向压环台阶孔周边移动，提高了盖帽压环与T头的铆接强度。进一步地，T头是纯铝线材经打头挤压成型，制造工艺简单，成本低廉；T头极柱小端面有圆角，不是尖锐利角，在与注塑盖板装配过程中，避免T头极柱小端面尖锐利角铲破注塑盖板中心孔的绝缘密封体而造成盖帽及电池短路，提高绝缘电阻，提高电池的安全性能；T头内端面是内凹锥面，在内凹锥面上设置了阻止绝缘密封体向外移动的环形筋，在盖帽装配铆压过程中，内凹锥面与面上的环形筋双重有效阻止绝缘密封体径向外移，并受T头内凹锥面和压环内凹锥面的外力挤压，使绝缘密封体压实确保盖帽的安全性、可靠性。进一步地，为了解决市面现有电芯T头与正极极耳铆压后，长期使用或在振动环境下电芯内阻增高，充放电曲线离散的，同时又不便采用自动化工艺，手工生产效率低下问题，专利技术人采用纯铝材质T头和正极极耳，T头大端平面与电芯铝极耳采用激光焊接，同种材质焊接牢靠，工艺简单，便于采用自动化生产，效率高成本低。进一步地，为了确保可靠的密封性能，盖板有中心孔，中心孔在盖板外凸边缘背面有经冲压成型的台阶平面，或盖板两面、或任一单面有经过冲压成型的台阶平面，这种结构盖板，通过埋件注塑后与绝缘密封体成为一体化注塑盖板，简化了盖帽装配工艺和设备资产投入，提高了生产效率；进一步使盖帽密封性能有了多重保障。进一步地，为了确保盖板注液孔密封的可靠性，注液孔设置有倒角，在电池电容器注液完毕压密封钉工序，能有效的对密封钉起导正作用，防止压密封钉过程中不垂直或与注液孔不同心，对注液孔内壁铲伤，导致盖帽注液孔处漏液，提高了密封性能。进一步地,为了确保可靠的密封性能和简化组装工艺,注塑盖板设置有中心孔，与盖板配套注塑成为一体，绝缘密封体是耐高低温、耐腐蚀的、硬度较软的氟塑料，经注塑成型，填满盖板台阶平面。在盖板装配铆压过程中，绝缘密封体受T头内端面和压环两面同时挤压，在盖板台阶平面及T头内端面的作用下，阻止绝缘密封体径向流动，只在平面料厚方向受力压实，提高了盖帽的密封性能。进一步地，为确保盖帽铆压后的连接强度及密封的可靠性，压环是不锈钢材料，经冲压成型带有台阶中心孔，台阶深度为料厚的40%~60%，让T头铆压后有足够的占料空间，确保铆接强度，中心孔小孔基面为内凹锥面，在盖帽装配铆压过程中，阻止绝缘密封体径向外移，只在平面料厚方向受压，在有限空间范围内提高了密封性能。本实用型新比现有技术具有以下优点及有益效果：（1）本技术密封盖帽压环与铆压后T头极柱焊接成为一体，提高了密封件的密封性能，降低了内阻，提高了充放电性能。（2）本实用型新T头端面采用内凹锥面加环形筋结构，阻止电解液泄漏，进一步提高密封体受力压实提高密封性能。（3）本技术压环台阶中心孔小口基面采用内凹锥面结构，且冲压成型，提高了密封性能，降低了制造成本。（4）T头极柱端面设置圆弧角，在装入注塑盖板过程中有效避免铲伤铲破绝缘密封胶，提高按安全性。（5）极耳与T都是纯铝材质，韧性好，极耳与T头端面采用激光焊接，工艺简单牢靠，降低内阻，提高性能和效率，降低成本。本技术的有益效果是，简化了密封盖帽的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池电容器用密封件，包括依次设置的压环(1)、绝缘密封体(2)、盖板(3)、纯铝T头(4)、T头内锥度凹面(5)、凹点(6)、压环与T头焊圈(7)、注液孔倒角(8)、盖板台阶平面(9)、T头环型密封筋(10)；其特征在于，所述压环带台阶中心孔，经冲压成型；所述绝缘密封体是耐高低温、耐腐蚀的氟塑料，与盖板(3)埋件成型为一体，简化了密封组件工序；所述盖板(3)有中心孔，中心孔在盖板外凸边缘背面有经冲压成型的盖板台阶平面(9)，与绝缘密封体(2)注塑成一体，提高密封件铆压后的密封性能，同时盖板还设置有注液孔，注液孔在盖板平面端有起导正密封钉作用的倒角(8)；所述纯铝T头是线材经打头挤压成型，制作工艺简单成本低廉，T头极柱极基面为绝缘密封体(2)，与T头环型密封筋(10)一起，组成密封结构；将T头极柱小端插入有绝缘密封体的一体化注塑盖板、盖板外凸缘与纯铝T头极柱小端面同向，再将压环装入注塑盖板加T头的组合件，压环台阶小孔基面与绝缘密封体贴合后铆压而成，然后在T头极柱小端面中心压出凹点(6)，驱动T头小端材料向压环中心台阶大孔周边移动，使T头形成工字形，最后将压环与T头焊圈(7)周围相接缝隙焊接，正极极耳(22)与T头大端面(23)采用自动化激光焊接，牢靠效率高，组成电容电池密封件。/n...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电容器用密封件，包括依次设置的压环(1)、绝缘密封体(2)、盖板(3)、纯铝T头(4)、T头内锥度凹面(5)、凹点(6)、压环与T头焊圈(7)、注液孔倒角(8)、盖板台阶平面(9)、T头环型密封筋(10)；其特征在于，所述压环带台阶中心孔，经冲压成型；所述绝缘密封体是耐高低温、耐腐蚀的氟塑料，与盖板(3)埋件成型为一体，简化了密封组件工序；所述盖板(3)有中心孔，中心孔在盖板外凸边缘背面有经冲压成型的盖板台阶平面(9)，与绝缘密封体(2)注塑成一体，提高密封件铆压后的密封性能，同时盖板还设置有注液孔，注液孔在盖板平面端有起导正密封钉作用的倒角(8)；所述纯铝T头是线材经打头挤压成型，制作工艺简单成本低廉，T头极柱极基面为绝缘密封体(2)，与T头环型密封筋(10)一起，组成密封结构；将T头极柱小端插入有绝缘密封体的一体化注塑盖板、盖板外凸缘与纯铝T头极柱小端面同向，再将压环装入注塑盖板加T头的组合件，压环台阶小孔基面与绝缘密封体贴合后铆压而成，然后在T头极柱小端面中心压出凹点(6)，驱动T头小端材料向压环中心台阶大孔周边移动，使T头形成工字形，最后将压环与T头焊圈(7)周围相接缝隙焊接，正极极耳(22)与T头大端面(23)采用自动化激光焊接，牢靠效率高，组成电容电池密封件。


2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电容器用密封件，其特征在于：所述压环与T头焊圈(7)是盖帽装配、铆压完成之后，再对压环与T头极柱周边相接处圆周焊接，或圆周均分局部焊接，用于防止了电池电容器在长期使用过程中或振动环境中因压环松动而造成的密封失效漏液或接触内阻增大，充放电曲线离散；有效提高了盖帽的密封性能、T头与压环连接的可靠性，降低了接触内阻，提升了电池电容器的充放电平台。


3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电容器用密封件，其特征在于：所述中心孔在盖板外凸边缘背面有经冲压成型的盖板台阶平面(9)，或盖板两面或任一单面有经过冲压成型的盖板台阶平面(9)、盖板上台阶平面(11)和盖板下台阶平面(12)结构类型，这种结构盖板，通过埋件注塑后与绝缘密封体成为一体化注塑盖板，简化了盖帽装配工艺和设备资产投入，提高了生产效率；同时盖板通过盖板台阶平面(9)、盖板上台阶平面(11)、盖板下台阶平面(12)结构类型设置的二级台阶，组装后的盖帽有效提高了密...

【专利技术属性】
技术研发人员：王银洲，
申请(专利权)人：王银洲，
类型：新型
国别省市：湖北;42