集流体与盖板的连接结构及储能元件单体结构制造技术

本发明专利技术公开了一种集流体与盖板的连接结构及储能元件单体结构，集流体连接在电芯上，电芯插装到外壳内，集流体包括极柱部与集流部，集流部板面上设有若干定位片与若干开孔，若干定位片竖直设置在集流部上、布置在极柱部外周；盖板上开设有若干第二定位槽，第二定位槽与定位片对应，定位片插入第二定位槽内。本发明专利技术的集流体与盖板之间设置有定位结构、分别对二者的轴向、周向及径向进行定位，在集流体与电芯固定后、再与盖板径向组装时，可以通过二者的定位结构确定集流体与盖板的相对位置，防止二者的相对位置发生偏移，保证电芯外周空间的分布均匀性，提高储能元件的能量密度。提高储能元件的能量密度。提高储能元件的能量密度。

【技术实现步骤摘要】
集流体与盖板的连接结构及储能元件单体结构


[0001]本专利技术涉及储能元件
，尤其是一种集流体与盖板的连接结构及储能元件单体结构。

技术介绍

[0002]储能元件被广泛应用于被广泛应用于车辆、电子产品以及储能系统、交通运输、智能电网和工业节能降耗等各个行业，储能元件技术是关乎其发展的一项重要因素。储能元件单体通常由正极、负极、外壳、电解液、盖板和极柱等组成。
[0003]在现有技术中，储能元件单体的集流体、极柱与盖板之间通常无定位结构，在组装时，集流体、极柱与盖板的相对位置容易发生偏移，使得电芯外周的空间分布不均匀，进而影响储能元件的能量密度。储能元件单体的极柱与集流体分别独立设计、独立加工后，通过焊接固定连接，加工工序、安装工序较为繁琐，成本较高；而且集流体、极柱等非储能元件均需占用储能元件单体内部有限的空间，使得储能元件的空间减少，降低了储能元件单体内部空间的利用率，从而降低了储能元件单体的能量密度。
[0004]现有储能元件单体的极柱与盖板之间通常采用常规的密封垫进行密封，密封垫与极柱之间不受额外的径向力作用，为了确保密封垫内周面与极柱外周面贴紧实现密封，对密封垫内周面及极柱外周面的尺寸精度要求较高，如果尺寸偏差较大，则有可能使得密封垫与极柱之间贴紧度不够，进而影响密封效果，降低密封可靠性。现有储能元件单体的外壳与盖板通常通过焊接固定，二者之间通常不设置密封件，对储能元件内部的密封性能也有影响，密封可靠性不够高。

技术实现思路

[0005]本申请人针对上述现有储能元件单体存在的缺点，提供一种结构合理的集流体与盖板的连接结构及储能元件单体结构，通过定位结构对集流体与盖板进行定位、防止二者的相对位置发生偏移，提高能量密度，提高密封可靠性。
[0006]本专利技术所采用的技术方案如下：一种集流体与盖板的连接结构，集流体包括极柱部与集流部，极柱部竖直设置在集流部中央，极柱部穿设在盖板上，极柱部从盖板穿出的部位外套设有挡圈进行定位；极柱部与盖板之间设置有第一密封件，第一密封件套设在极柱部外周；集流部板面上设有若干定位片与若干开孔，若干定位片竖直设置在集流部上、布置在极柱部外周；盖板上开设有若干第二定位槽，第二定位槽与定位片对应，定位片插入第二定位槽内。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进：定位片从集流部板面上撕裂开后向上弯折形成，定位片底侧边与集流部板面相连；集流部上、在定位片撕裂的部位对应形成开孔。
[0008]极柱部、集流部、定位片一体成型。
[0009]极柱部的外周面上开设有第一定位槽，挡圈卡设在第一定位槽内。
[0010]第一密封件上开设有开口朝下的凹槽，凹槽上、靠近极柱部一侧的侧面为第一斜面，第一斜面从上至下斜向下向内倾斜。
[0011]第一密封件为V型圈、Y型圈，第一密封件下部开设开口朝下的V形的凹槽，V形的两个侧面对称设置；或者第一密封件下部开设开口朝下、上小下大的梯形的凹槽。
[0012]盖板上开设有沉孔，第一密封件设置在沉孔内；盖板采用绝缘材质。
[0013]一种储能元件单体结构，采用上述集流体与盖板的连接结构，集流体连接在电芯上，电芯插装到外壳内。
[0014]作为上述技术方案的进一步改进：外壳上端部设有支撑环与翻边，盖板位于支撑环与翻边之间；盖板外周面与外壳内周面之间设置有第二密封件；第二密封件为O型圈。
[0015]电芯底面通过导电胶粘接固定在外壳底面上；或者电芯通过钎焊、电阻焊或者激光焊的方式固定连接到外壳底面上。
[0016]本专利技术的有益效果如下：（1）本专利技术的集流体与盖板之间设置有定位结构、分别对二者的轴向、周向及径向进行定位，在集流体与电芯固定后、再与盖板径向组装时，可以通过二者的定位结构确定集流体（及电芯）与盖板4的相对位置，防止二者的相对位置发生偏移，保证电芯外周空间的分布均匀性，提高储能元件的能量密度。集流体的极柱部、集流部及定位片一体成型，而且在加工出定位片时，开孔也同时被加工出来，开孔可以作为注液孔使用，节约了加工工序，降低了加工难度，降低了加工成本；集流体将极柱部与集流部集成设计到一个件上，节约元件的同时，也节约了组装的工序，降低了材料成本与制作成本，而且集成设计相对于现有技术的独立设计加组装的方式，也规避了在组装过程中由于接触不良而影响输电性能的问题，输电更可靠，输电性能更好。极柱部的外周面上开设有第一定位槽。
[0017]（2）本专利技术的盖板与极柱部之间的第一密封件在储能元件单体的内压作用下紧密贴紧到盖板上，同时作用在其第一斜面上的作用力具有一个沿径向向内的分力，该径向内向的分力将第一密封件的内侧部紧密压紧到极柱部上实现密封，储能元件单体的内压越大，产生的径向向内的分力就越大，第一密封件就被越紧密地压紧到极柱部上、与极柱部之间的贴近度就越高，密封效果越好，密封可靠性越高；而且由于有径向分力的作用，即使极柱部的外周面尺寸稍有偏差，第一密封件也可以在该径向分力的作用下被压紧到极柱部上，不影响密封效果，密封可靠性高，降低了极柱部的加工要求。
[0018]（3）本专利技术的电芯与外壳直接接触实现电导通，节约了正极转接集流片的使用，缩短了电流的流通形成，提高了输电性能；而且节约转接集流片，也减少了非储能元件的空间占用，提高了储能元件的占用空间，提高了外壳内部的空间利用率，从而提高了储能元件的能量密度。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的爆炸图。
[0020]图2为本专利技术的剖视图。
[0021]图3为图2中A部的放大图。
[0022]图4为集流体的立体图。
[0023]图5为盖板的立体图。
[0024]图中：1、外壳；11、支撑环；12、翻边；2、电芯；3、集流体；31、极柱部；32、集流部；33、定位片；34、开孔；35、第一定位槽；4、盖板；41、沉孔；42、密封槽；43、第二定位槽；5、第一密封件；51、凹槽；52、第一斜面；53、第二斜面；6、第二密封件；7、挡圈。
具体实施方式
[0025]下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。
[0026]如图1、图2所示，本专利技术的外壳1为顶面开放、底面封闭的圆筒体，圆柱形的电芯2插装在外壳1内，电芯2顶部连接有集流体3，集流体3外周套设盖板4，盖板4固定在外壳1上端部。盖板4与集流体3之间设置有第一密封件5，盖板4与外壳1之间设置有第二密封件6，盖板4采用绝缘材质。
[0027]如图1所示，电芯2底面（正极）通过导电胶粘接固定在外壳1底面上、通过导电胶与外壳1电导通；电芯2也可以通过钎焊、电阻焊或者激光焊的方式固定连接到外壳1底面上、与外壳1直接电导通。电芯2与外壳1直接接触实现电导通，节约了正极转接集流片的使用，缩短了电流的流通形成，提高了输电性能；而且节约转接集流片，也减少了非储能元件的空间占用，提高了储能元件的占用空间，提高了外壳1内部的空间利用率，从而提高了储能元件的能量密度。
[0028]如图3所示，外壳1的上端部、位于盖板4下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集流体与盖板的连接结构，其特征在于：集流体（3）包括极柱部（31）与集流部（32），极柱部（31）竖直设置在集流部（32）中央，极柱部（31）穿设在盖板（4）上，极柱部（31）从盖板（4）穿出的部位外套设有挡圈（7）进行定位；极柱部（31）与盖板（4）之间设置有第一密封件（5），第一密封件（5）套设在极柱部（31）外周；集流部（32）板面上设有若干定位片（33）与若干开孔（34），若干定位片（33）竖直设置在集流部（32）上、布置在极柱部（31）外周；盖板（4）上开设有若干第二定位槽（43），第二定位槽（43）与定位片（33）对应，定位片（33）插入第二定位槽（43）内。2.按照权利要求1所述的集流体与盖板的连接结构，其特征在于：定位片（33）从集流部（32）板面上撕裂开后向上弯折形成，定位片（33）底侧边与集流部（32）板面相连；集流部（32）上、在定位片（33）撕裂的部位对应形成开孔（34）。3.按照权利要求1所述的集流体与盖板的连接结构，其特征在于：极柱部（31）、集流部（32）、定位片（33）一体成型。4.按照权利要求1所述的集流体与盖板的连接结构，其特征在于：极柱部（31）的外周面上开设有第一定位槽（35），挡圈（7）卡设在第一定位槽（35）内。5.按照权利要求1所述的集流体与盖板的连接结构，其特征在于：第一密封件（...

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