负极引出结构和储能单体制造技术

本实用新型专利技术公开了一种负极引出结构和储能单体，其负极转接片、盖板均开有中心孔，负极极柱贯穿负极转接片、盖板的中心孔并与负极转接片电性连接；负极极柱与盖板之间设有密封圈进行电气绝缘；绝缘塑胶块固定于负极极柱的外周，绝缘塑胶块的下端面与盖板的上端面贴合压紧。本实用新型专利技术由负极极柱与盖板、密封圈及负极转接片嵌合连接并注塑绝缘塑胶块进行固定而成，负极引出结构作为独立的单元体，可以在卷芯制作的同时或者提前进行组装。储能单体装配时，只需将负极引出结构的负极转接片与负集流体、盖板与罐体分别进行焊接，即可完成储能单体负极的装配，简化装配工序，缩短储能单体的装配时间。

【技术实现步骤摘要】
负极引出结构和储能单体
本技术涉及电化学储能器件领域，尤其是一种储能单体的负极引出结构。
技术介绍
随着信息技术、电子产品和车用能源等领域中新技术的迅速产生和发展，人们更加关注新颖的超级电容器的研究与开发。超级电容器是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，它既具有电容的大电流快速充放电特性，同时又具有电池的储能特性，其容量可达几千法拉。与传统电容器相比，超级电容器具有较高的容量，而与蓄电池相比，它具有充电速度快、能量密度高、工作温度范围宽和循环寿命长等优点，且对环境无污染，尤其适合于高频次、大功率和高能量充放电的应用领域，因此在轨道交通、风力发电、公交大巴、电动汽车、智能电网等国家战略性新兴产业具有广泛的市场需求。中国专利技术专利201110408634.7公开了一种圆柱形超级电容器单体结构，截面为T字形的上集流体一端与卷芯的上端面连接，另一端贯穿上盖形成极柱。为使上盖、隔离圈及密封圈固定在极柱上，隔离圈上方需要扣上C型扣环。单体组装时，先将电芯材料卷绕成卷芯，并整形压平；再将上集流体、下集流体焊接在已经卷绕压平的卷芯两端；再在上集流体与上盖之间依次装设密封圈、隔离圈及C型扣环；最后将下盖、上盖与外壳焊接固定。装配的零部件多，装配的工序多而且装配时间长。
技术实现思路
本申请人针对上述现有超级电容器单体存在的装配零部件多、装配时间长的问题，提供一种结构合理的负极引出结构和储能单体，将负极引出结构单独作为单元体，可进行提前组装，减少装配的零部件数量，有效缩短装配时间。本技术所采用的技术方案如下：一种负极引出结构，其负极转接片、盖板均开有中心孔，负极极柱贯穿负极转接片、盖板的中心孔并与负极转接片电性连接；负极极柱与盖板之间设有密封圈进行电气绝缘；绝缘塑胶块固定于负极极柱的外周，绝缘塑胶块的下端面与盖板的上端面贴合压紧。作为上述技术方案的进一步改进：负极极柱外周面上开设有一圈环形凹槽，绝缘塑胶块嵌入环形凹槽中。负极极柱的外周面下部设有一圈环形凸起。负极转接片的外周面上设有第一台阶，当负极转接片焊接在负集流体上时，第一台阶的外周插入负集流体的翻边的内径中。第一台阶的高度小于负集流体的翻边的高度。负集流体上设有若干通孔。负极极柱开设注液孔，注液孔内通过密封塞和铝塞进行密封。还有一种利用上述的负极引出结构的储能单体，卷芯装设于罐体内，卷芯的两端分别焊接负集流体、正集流体，负集流体与负极转接片焊接固定，正集流体与正极盖板焊接固定，盖板、正极盖板分别固定于罐体1的两端。作为上述技术方案的进一步改进：正极盖板的外周面上设有台阶，台阶插入正集流体的翻边的内径中。本技术的有益效果如下：本技术由负极极柱与盖板、密封圈及负极转接片嵌合连接并注塑绝缘塑胶块进行固定而成，负极引出结构作为独立的单元体，可以在卷芯制作的同时或者提前进行组装。储能单体装配时，只需将负极引出结构的负极转接片与负集流体、盖板与罐体分别进行焊接，即可完成储能单体负极的装配，简化装配工序，缩短储能单体的装配时间。本专利技术的负极引出结构中的盖板、负极转接片、负极极柱的结构简单，均可通过冲压成型，再通过机械手自动化组装和注塑制成，装配工序中无需人工操作，易于实现自动化生产。本专利技术通过注塑使绝缘塑胶块嵌入负极极柱的环形凹槽、及盖板与密封圈的连接处，实现盖板与负极极柱电性绝缘，同时实现盖板、密封圈及负极极柱限位固定，不需要使用过多紧固件，节省材料。本技术负极转接片、盖板的外周面上均加工有台阶，直径较小的台阶具有导向作用，保证了安装质量，有利于通过机械手进行自动化组装。本技术的负极极柱中间开设注液孔，负极转接片的台阶的高度略小于负集流体的翻边的高度，使得负极转接片和负集流体之间存在空隙，空隙与注液孔连通，电解液可沿空隙流动，有利于电解液从导流孔进入卷芯内流转，缩短卷芯浸润时间。附图说明图1为本技术的负极引出结构的结构示意图。图2为负极引出结构装配后的储能单体的中剖图。图3为图2中A处放大图。图4为负集流体的立体图。图中：1、罐体；2、盖板；3、绝缘塑胶块；4、负极极柱；5、正极盖板；6、负极引出结构；7、负极转接片；8、正集流体；9、卷芯；10、铝塞；11、第一台阶；12、导流孔；13、密封圈；14、负集流体；15、中心通孔；16、中心孔；17、注液孔；18、环形凹槽；19、环形凸起；20、密封塞；21、翻边；22、第二台阶。具体实施方式下面结合附图，说明本技术的具体实施方式。如图1所示，本技术的负极引出结构6包括盖板2、负极转接片7、负极极柱4及密封圈13。负极极柱4的外周面下部设有一圈环形凸起19，上部开设有一圈环形凹槽18，负极转接片7中央开孔，环形凸起19的外径大于该孔的内径，负极极柱4的下端穿过该孔，与负极转接片7通过焊接固定在一起，环形凸起19下表面抵在负极转接片7的上表面，起到限位作用。负极极柱4的中部位于环形凸起19上方依次穿设密封圈13和盖板2，盖板2与负极极柱4通过密封圈13隔离，实现电气绝缘。在盖板2上方的负极极柱4外周面上，注塑绝缘塑胶块3。绝缘塑胶块3位于盖板2、密封圈13以及负极极柱4的连接处，绝缘塑胶块3内侧嵌入环形凹槽18中，起到限位固定的作用，不需要使用过多紧固件，就可以将盖板2及密封圈13固定在负极极柱4上，节省材料。负极极柱4中间开设有注液孔17，用于灌装电解液，注液孔17下部用密封塞20密封，上部安装铝塞10并焊接在一起。盖板2、负极转接片7及负极极柱4的结构简单，均可通过冲压成型，再通过机械手自动化组装和注塑制成负极引出结构6，易于实现自动化生产。负极引出结构6作为独立的单元体，可以在卷芯9制作的同时组装或者提前进行组装，缩短储能单体的装配时间。为了保证安装质量，如图1和图3所示，负极转接片7的的下部外周面上加工有第一台阶11，负集流体14的外缘上设有一圈与第一台阶11相配合的环形翻边21，第一台阶11插入负集流体14的翻边21的内径中。负极转接片7外周面的直径与负集流体14的外径相等，便于通过激光将两者焊接在一起。直径较小的第一台阶11具有导向作用，便于负极转接片7插入负集流体14中，直径较大的负极转接片7的外缘则起到限制定位作用，有利于通过机械手进行自动化组装。第一台阶11的高度略小于负集流体14环形翻边21的高度，使得负极转接片7和负集流体14之间存在空隙，空隙与负极极柱4的注液孔17连通，电解液从注液孔17进入后，可沿空隙流动。盖板2的下部外周面上加工有第二台阶22，第二台阶22插入罐体1的内径中，盖板2的外圆周与罐体1顶端通过激光焊接在一起。储能单体装配时，只需将负极引出结构6的负极转接片7与负集流体14、盖板2与罐体1分别进行焊接，即可完成储能单体负极的装配，装配零部件少，简化装配工序，缩短装配时间。如图2所示，圆筒形卷芯9装设于圆管罐体1内，卷芯9的两端面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负极引出结构，其特征在于：/n---负极转接片（7）、盖板（2）均开有中心孔，负极极柱（4）贯穿负极转接片（7）、盖板（2）的中心孔并与负极转接片（7）电性连接；/n---负极极柱（4）与盖板（2）之间设有密封圈（13）进行电气绝缘；/n---绝缘塑胶块（3）固定于负极极柱（4）的外周，绝缘塑胶块（3）的下端面与盖板（2）的上端面贴合压紧。/n

【技术特征摘要】
1.一种负极引出结构，其特征在于：
---负极转接片（7）、盖板（2）均开有中心孔，负极极柱（4）贯穿负极转接片（7）、盖板（2）的中心孔并与负极转接片（7）电性连接；
---负极极柱（4）与盖板（2）之间设有密封圈（13）进行电气绝缘；
---绝缘塑胶块（3）固定于负极极柱（4）的外周，绝缘塑胶块（3）的下端面与盖板（2）的上端面贴合压紧。


2.按照权利要求1所述的负极引出结构，其特征在于：负极极柱（4）外周面上开设有一圈环形凹槽（18），绝缘塑胶块（3）嵌入环形凹槽（18）中。


3.按照权利要求1所述的负极引出结构，其特征在于：负极极柱（4）的外周面下部设有一圈环形凸起（19）。


4.按照权利要求1所述的负极引出结构，其特征在于：负极转接片（7）的外周面上设有第一台阶（11），当负极转接片（7）焊接在负集流体（14）上时，第一台阶（11）的外周插入负集流体（14）的翻边（21）...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊华，孙伟，
申请(专利权)人：烯晶碳能电子科技无锡有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32