【技术实现步骤摘要】
本技术属于锂电池，尤其涉及一种圆柱电池顶盖组件。
技术介绍
1、圆柱锂电池(简称圆柱电池)是一种圆柱体形状的单体锂离子原电池，请见图1，一种4680圆柱锂电池是指圆柱体直径为46±0.2mm和高度为80±0.5mm，圆柱锂电池作为动力电池大量应用在电动汽车上，因而发展很快，创新成果很多。
2、圆柱电池由圆柱形钢壳、圆柱形卷芯、集流片(也称连接片)、电解液和顶盖组件组成，顶盖板上设置正极柱和/或负极柱，正极柱通过阴极集流片与电芯的阴极耳连接，负极柱通过阳极集流片与电芯的阳极耳连接，也可顶盖上不设置负极柱，由钢壳通过阳极集流片与电芯的阳极耳连接。
3、钢壳采用优质结构钢板拉深成型，一般板厚1mm，成型后先镀锡再镀镍，后经渗透热处理，使镍分子、锡分子渗透进铁原子间在钢壳表面形成薄的合金层，合金层可提高可焊性并保证耐电解液腐蚀性。
4、卷芯由阳极极带、阴极极带和隔膜带组成，阳极极带是在铜箔带(厚如5um)两面涂覆含锂无定型碳的粉体，总共厚如15um；阴极极带是在铝箔带(厚如8um)两面涂覆磷酸铁锂的粉体(二元)，或镍、锰、钴的粉体(三元)，总共厚如20um；隔膜带是在聚烯烃膜带(pe膜、pp膜或pp/pe/pp复合膜，厚如4um)一面涂覆陶瓷粒子(al2o3或sio2)层(厚如2um)，再在陶瓷粒子层和聚烯烃膜另一面上涂覆聚合物粘结剂(聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种)(层厚如2um)，隔膜带总共厚如1
5、集流片一般固定在塑胶绝缘骨架上成为集流盘，将阳极集流片或阴极集流片之一固定在塑胶绝缘骨架上的集流盘称为为单极集流盘，将阳极集流片和阴极集流片固定在同一个塑胶绝缘骨架上的集流盘称为双极集流盘。
6、顶盖板采用优质结构钢板，一般板厚1.5mm，成型后先镀锡再镀镍；一般顶盖板与正极柱隔绝，钢壳和负极柱为一体，顶盖板与钢壳为一体，顶盖板与钢壳可以通过焊接来封口，顶盖板与钢壳也可以通过咬合来封口，但通过咬合来封口需在顶盖板与钢壳间加密封圈。
7、电解液的主要成分包括溶剂、导电盐和添加剂，溶剂主要为碳酸酯如碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯，导电盐一般为六氟磷酸锂(lipf6)、双氟磺酰亚胺锂(lifsi)、高氯酸锂(liclo4)、四氟硼酸锂(libf4)、六氟砷酸锂(liasf6)等锂盐，添加剂包括成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、稳定剂以及抑制剂等。
8、常用电解液采用六氟磷酸锂(lipf6)溶于碳酸乙烯酯占比10～50的混合溶剂，组成六氟磷酸锂碳酸乙烯酯溶液，六氟磷酸锂碳酸乙烯酯溶液在常温25℃常压98kpa下为液态，棕色透明，不导电，吸湿性较强，流动性较差，对电芯极片和隔膜浸润性较差。常压98kpa下，65℃下汽化，80℃下沸腾，注液后要封堵注液孔。电解液在圆柱锂电池阴极极带和阳极极带之间起传导锂离子形成电流的作用。注液后需要在常温和高温下长时间静置来使电解液充分浸润透阳极极带、阴极极带和隔膜带。
9、一次注液之前圆柱电池和顶盖组件须经烘烤，封口之后打化成钉封堵注液孔以备化成，然后静置含长时间常温静置和长时间高温静置以使电解液充分浸润卷芯；
10、然后化成，指首次充电激活电池化学体系，首次充电过程中锂离子和电解液在阳极极带和阴极极带的固液界面生成一层致密、均匀、稳定的sei膜(sold electrolyteinterface，固体电解质界面膜)的薄层，此sei膜是锂离子从电解液进出阳极极带涂覆材料的离子通道，sei膜的好坏直接关系到锂离子电池的性能，化成成为一道电池制造工艺。
11、然后二次注液，拔出化成钉，补充注入电解液，用干燥氦气置换掉圆柱电池内的电解液气体；
12、然后注液孔密封，打钢珠或密封钉再次封堵注液孔，其后还可以焊接密封钉盖板或点密封胶盖住注液孔。
13、单体原电池内部不同极性的部件之间的电气间隙和爬电距离要求≥0.5mm。
14、人们研究开发各种形式的圆柱电池结构和工艺，来解决各种装配和工艺难题。
15、请见图2和图3，是我们开发的一种圆柱电池10，外观分为钢壳100、顶盖组件900，钢壳100上可见凹槽122，顶盖组件900上可见密封胶1300、防爆片950。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种圆柱电池顶盖组件，用于实现圆柱电池的电气连接和封口。
2、本技术是这样实现的，一种圆柱电池顶盖组件，包括顶盖注塑体、正极柱、正极柱连接件和正极柱上密封件；
3、所述正极柱上密封件套设于所述正极柱外下并套设于所述顶盖注塑体内上，所述正极柱连接件套接于所述正极柱穿过所述正极柱上密封件和所述顶盖注塑体的穿出端，所述正极柱连接件的一个端面紧贴在所述顶盖注塑体下，所述正极柱的穿出端与所述正极柱连接件的另一端的结合缝通过焊接形成正极柱与正极柱连接件焊道，所述正极柱与正极柱连接件焊道将所述正极柱、所述正极柱连接件和所述正极柱上密封件固定在所述顶盖注塑体上；
4、所述正极柱设有注液孔，所述注液孔用于二次注液。
5、进一步的，所述顶盖注塑体为圆形，包括顶盖板、正极柱下密封件和顶盖外密封圈，所述正极柱下密封件通过模内注塑一体成型在所述顶盖板下，设有正极柱下密封件正极柱过孔，所述顶盖外密封圈通过模内注塑一体成型在所述顶盖板周缘外，所述顶盖外密封圈用于在钢壳封口时起密封作用，并使所述顶盖板与钢壳绝缘。
6、进一步的，所述顶盖板为圆形，材质为优质结构钢，设有顶盖板正极柱下密封件过孔、防爆片窗和多个正极柱下密封件锚脚孔；所述顶盖板正极柱下密封件过孔和多个所述正极柱下密封件锚脚孔供所述正极柱下密封件注塑成型时塑浆流入。
7、进一步的，所述正极柱下密封件为圆形，材质为软胶，采用模内注塑一体成型，设有正极柱下密封件正极柱过孔、正极柱下密封件防爆片窗开口和多个正极柱下密封件锚脚；所述正极柱下密封件正极柱过孔供所述正极柱通过，所述正极柱下密封件防爆片窗开口供避空所述顶盖板的所述防爆片窗，多个所述正极柱下密封件锚脚由所述顶盖注塑体注塑时塑浆流入多个所述正极柱下密封件锚脚孔而成型，用于将所述正极柱下密封件锚固到所述顶盖板上。
8、进一步的，所述顶盖外密封圈为圆圈，材质为软胶，采用模内注塑一体成型，设有顶盖外密封圈本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种圆柱电池顶盖组件(900)，用于圆柱电池(10)的电气连接和封口，其特征在于，所述圆柱电池顶盖组件(900)包括顶盖注塑体(910)、正极柱(920)、正极柱连接件(930)和正极柱上密封件(940)；
2.根据权利要求1所述的圆柱电池顶盖组件(900)，其特征在于，所述顶盖注塑体(910)为圆形，包括顶盖板(911)、正极柱下密封件(912)和顶盖外密封圈(913)，所述正极柱下密封件(912)通过模内注塑一体成型在所述顶盖板(911)下，设有正极柱下密封件正极柱过孔(9121)，所述顶盖外密封圈(913)通过模内注塑一体成型在所述顶盖板(911)周缘外，所述顶盖外密封圈(913)用于在钢壳(100)封口时起密封作用，并使所述顶盖板(911)与钢壳(100)绝缘。
3.根据权利要求2所述的圆柱电池顶盖组件(900)，其特征在于，所述顶盖板(911)为圆形，材质为优质结构钢，设有顶盖板正极柱下密封件过孔(9111)、防爆片窗(9112)和多个正极柱下密封件锚脚孔(9113)；所述顶盖板正极柱下密封件过孔(9111)和多个所述正极柱下密封件锚脚孔(9
4.根据权利要求3所述的圆柱电池顶盖组件(900)，其特征在于，所述正极柱下密封件(912)为圆形，材质为软胶，采用模内注塑一体成型，设有正极柱下密封件正极柱过孔(9121)、正极柱下密封件防爆片窗开口(9122)和多个正极柱下密封件锚脚(9123)；所述正极柱下密封件正极柱过孔(9121)供所述正极柱(920)通过，所述正极柱下密封件防爆片窗开口(9122)供避空所述顶盖板(911)的所述防爆片窗(9112)，多个所述正极柱下密封件锚脚(9123)由所述顶盖注塑体(910)注塑时塑浆流入多个所述正极柱下密封件锚脚孔(9113)而成型，用于将所述正极柱下密封件(912)锚固到所述顶盖板(911)上。
5.根据权利要求2所述的圆柱电池顶盖组件(900)，其特征在于，所述顶盖外密封圈(913)为圆圈，材质为软胶，采用模内注塑一体成型，设有顶盖外密封圈环槽(9131)，所述顶盖外密封圈环槽(9131)位于所述顶盖外密封圈(913)的内侧，为所述顶盖注塑体(910)注塑时成型在所述顶盖板(911)的周缘外。
6.根据权利要求2所述的圆柱电池顶盖组件(900)，其特征在于，所述正极柱(920)材质为优质结构钢，还设有正极柱套接部(921)、正极柱密封部(922)、正极柱头部(923)；
7.根据权利要求6所述的圆柱电池顶盖组件(900)，其特征在于，所述正极柱连接件(930)材质为优质结构钢，设有正极柱连接件正极柱过孔(931)、正极柱连接件与正极柱焊接部(932)和正极柱连接件与阴极集流片腿焊接部(933)，所述正极柱连接件正极柱过孔(931)位于所述正极柱连接件(930)中部，供套入到所述正极柱套接部(921)外，所述正极柱连接件与正极柱焊接部(932)位于所述正极柱连接件正极柱过孔(931)的下周沿，供与所述正极柱与正极柱连接件焊接部(9212)结合形成焊缝，所述正极柱连接件与阴极集流片腿焊接部(933)位于所述正极柱连接件(930)的底面，供与外部阴极集流片腿焊接。
8.根据权利要求6所述的圆柱电池顶盖组件(900)，其特征在于，所述正极柱上密封件(940)材质为软胶，设有正极柱上密封件侧壁(941)、正极柱上密封件底板(942)、正极柱上密封件正极柱穴(943)和正极柱上密封件正极柱过孔(944)；所述正极柱上密封件底板(942)位于所述正极柱上密封件侧壁(941)的底部，所述正极柱上密封件侧壁(941)和所述正极柱上密封件底板(942)围合形成所述正极柱上密封件正极柱穴(943)，用于容纳所述正极柱头部(923)；所述正极柱上密封件正极柱过孔(944)位于所述正极柱上密封件底板(942)中部，从所述正极柱上密封件正极柱穴(943)贯通到所述正极柱上密封件底板(942)外，供所述正极柱密封部(922)通过并使所述正极柱上密封件底板(942)密封所述正极柱头部底面(9232)与所述顶盖板(911)之间的缝隙。
9.根据权利要求3所述的圆柱电池顶盖组件(900)，其特征在于，还包括防爆片(950)，所述防爆片(950)固定于所述顶盖板(911)的所述防爆片窗(9112)内，用于在圆柱电池(10)内压超过预定值时破裂泄压，保证圆柱电池(10)外部的安全。
...【技术特征摘要】
1.一种圆柱电池顶盖组件(900)，用于圆柱电池(10)的电气连接和封口，其特征在于，所述圆柱电池顶盖组件(900)包括顶盖注塑体(910)、正极柱(920)、正极柱连接件(930)和正极柱上密封件(940)；
2.根据权利要求1所述的圆柱电池顶盖组件(900)，其特征在于，所述顶盖注塑体(910)为圆形，包括顶盖板(911)、正极柱下密封件(912)和顶盖外密封圈(913)，所述正极柱下密封件(912)通过模内注塑一体成型在所述顶盖板(911)下，设有正极柱下密封件正极柱过孔(9121)，所述顶盖外密封圈(913)通过模内注塑一体成型在所述顶盖板(911)周缘外，所述顶盖外密封圈(913)用于在钢壳(100)封口时起密封作用，并使所述顶盖板(911)与钢壳(100)绝缘。
3.根据权利要求2所述的圆柱电池顶盖组件(900)，其特征在于，所述顶盖板(911)为圆形，材质为优质结构钢，设有顶盖板正极柱下密封件过孔(9111)、防爆片窗(9112)和多个正极柱下密封件锚脚孔(9113)；所述顶盖板正极柱下密封件过孔(9111)和多个所述正极柱下密封件锚脚孔(9113)供所述正极柱下密封件(912)注塑成型时塑浆流入。
4.根据权利要求3所述的圆柱电池顶盖组件(900)，其特征在于，所述正极柱下密封件(912)为圆形，材质为软胶，采用模内注塑一体成型，设有正极柱下密封件正极柱过孔(9121)、正极柱下密封件防爆片窗开口(9122)和多个正极柱下密封件锚脚(9123)；所述正极柱下密封件正极柱过孔(9121)供所述正极柱(920)通过，所述正极柱下密封件防爆片窗开口(9122)供避空所述顶盖板(911)的所述防爆片窗(9112)，多个所述正极柱下密封件锚脚(9123)由所述顶盖注塑体(910)注塑时塑浆流入多个所述正极柱下密封件锚脚孔(9113)而成型，用于将所述正极柱下密封件(912)锚固到所述顶盖板(911)上。
5.根据权利要求2所述的圆柱电池顶盖组件(900)，其特征在于，所述顶盖外密封圈(913)为圆圈，材质为软胶，采用模内注塑一体成型，设有顶盖外密封圈环槽(9131)，所述顶盖外密封圈环槽(9131)位于所述顶盖外密封圈(913...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，黄佳军，朱洪平，
申请(专利权)人：深圳市誉辰智能装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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