CN107359290A - 一种锂电池盖板组件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种锂电池盖板组件及其制造方法。一种锂电池盖板组件，包含盖板，盖板上开设条形孔，该条形孔内穿设实心的极柱，极柱的侧面开设环状凹槽，该条形孔的孔壁卡在该凹槽内，来完成其两者的固定；极柱的凹槽内垫有截面为台阶状、环形的密封垫，密封垫位于盖板与极柱的凹槽的槽底、下槽壁之间；在盖板与极柱的凹槽的上槽壁之间通过塑胶件固定；塑胶件与极柱的凹槽的上槽壁之间固定不锈钢垫片。和现有技术相比，本发明锂电池盖板采用实心极柱，极耳直接焊接在极柱的下表面，增大了极柱、极耳的接触面积，电池倍率性能较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种全极耳锂电池部件，属于锂电池技术领域。
背景技术
目前由于锂电池具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多等优点，在智能手机、穿戴设备、电动自行车和新能源汽车等设备上得到广泛的应用，成为解决能源危机和环境污染等全球性问题的关键。随着电动汽车技术的日益完善，电动汽车和混合动力车离人们的日常生活越来越近，存在着巨大的商机，同时电动汽车对为其提供能量的锂离子电池的性能提出了更高的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：目前市场上广泛使用的硬壳锂电池，一般采取叠片式或卷绕式。叠片式方形电池生产效率较低、一致性差、放电倍率低、循环寿命短等问题，卷绕式方形电池生产效率较高，但电池一般采取焊接极耳引流的方式，由于极耳数量有限，电池倍率性能较差，难以在电动汽车及储能终端需要高倍率放电的装备应用。
本发明的技术方案具体为：
一种锂电池盖板组件，包含盖板，盖板上开设条形孔，该条形孔内穿设实心的极柱，极柱的侧面开设环状凹槽，该条形孔的孔壁卡在该凹槽内，来完成其两者的固定；极柱的凹槽内垫有截面为台阶状、环形的密封垫，密封垫位于盖板与极柱的凹槽的槽底、下槽壁之间；在盖板与极柱的凹槽的上槽壁之间通过塑胶件固定；塑胶件与极柱的凹槽的上槽壁之间固定不锈钢垫片。
盖板的材料为铝，条形孔冲压成型。
盖板成型后微弧阳极氧化成10-15微米厚的、致密的、耐磨、导热、绝缘的Al2O3陶瓷层。
极柱的材质为铝或者铜，其表面镀镍，凹槽采用冲压成型。
密封垫材质为氟橡胶。
塑胶件的材质为PFA，或者为PPS与碳纤维的混合物；采用热注塑的工艺，使极柱与盖板固定连接。
一种上述锂电池盖板组件的制造方法：其特征在于：
一、以铝材为原材料采用冲压成型工艺制成盖板初型件，再经微弧氧化在壳体初型件内外表面形成厚度15微米的Al2O3陶瓷层，从而制得壳体；
二、以铝或铜为原材料采用冲压工艺成型制成极柱，极柱四周的下部为台阶状，该台阶就是环形凹槽的下槽壁；
三、以盖板为基础，将盖板（1），密封垫（2），和塑胶件（3），极柱（4），不锈钢垫片（5）固定，冲压极柱使极柱上表面形成环形凹槽的上槽壁。
和现有技术相比，本发明锂电池盖板采用实心极柱，极耳直接焊接在极柱的下表面，增大了极柱、极耳的接触面积，电池倍率性能较高。
附图说明
图1为本发明专利的横截面示意图。
图2为本发明专利的纵截面示意图。
具体实施方式
如图1、图2，一种锂电池盖板组件，包含盖板1，盖板1上开设条形孔，该条形孔内穿设实心的极柱4，极柱4的侧面开设环状凹槽，该条形孔的孔壁卡在该凹槽内，来完成其两者的固定。
极柱4的凹槽内垫有截面为台阶状、环形的密封垫2，密封垫2位于盖板1与极柱4的凹槽的槽底、下槽壁之间。密封垫2能减小盖板1与极柱4水平方向或者垂直方向的震动。
在盖板1与极柱4的凹槽的上槽壁之间通过塑胶件3固定，将密封垫2、塑胶件3设计为两个部件，方便装配。
为了防止塑胶件3脱落，在塑胶件3与极柱4的凹槽的上槽壁之间固定不锈钢垫片5。
盖板1的材料为铝，条形孔冲压成型。盖板1成型后微弧阳极氧化（micro-arcoxidation）成10-15微米厚的、致密的、耐磨、导热、绝缘的Al2O3陶瓷层。
极柱的材质为铝或者铜，其表面镀镍，凹槽采用冲压成型。
密封垫2材质为氟橡胶（fluororubber）。
塑胶件3的材质为PFA（可熔性聚四氟乙烯），或者为PPS（聚苯硫醚树脂）与碳纤维的混合物；采用热注塑的工艺，使极柱与盖板固定连接。
结合图1、2所示，现将本发明制造方法介绍如下：
一、以铝材为原材料采用冲压成型工艺制成盖板初型件，再经微弧氧化在壳体初型件内外表面形成厚度15微米的Al2O3陶瓷层，从而制得壳体；
二、以铝或铜为原材料采用冲压工艺成型制成极柱，极柱四周的下部为台阶状，该台阶就是环形凹槽的下槽壁。
三、以盖板为基础，将盖板（1），密封垫（2），和塑胶件（3），极柱（4），不锈钢垫片（5）固定，冲压极柱使极柱上表面形成环形凹槽的上槽壁，为了使保证冲压效果（比如凹槽上槽壁的下表面的平整），在塑胶件（3）上面垫0.8-1.5mm厚的不锈钢垫片。
本发明的特点为：
1、本发明的目的是为了克服现有方形电池的缺陷，而设计的一种卷绕式方形全极耳锂电池盖板组件。具有生产效率高、工艺简单、循环性好、倍率性能突出等优点。
2、盖板采用微弧氧化技术进行处理，使表面形成优质的强化陶瓷膜。大幅度地提高了材料的表面硬度，良好的耐磨损性能，良好的耐热性及抗腐蚀性，有良好的绝缘性能。
3、采用热注塑的工艺使极柱与盖板形成密封结合。
4、与电解液接触的面采用氟橡胶密封垫，氟橡胶具有高度的化学稳定性，是目前所有弹性体中耐介质性能最好的一种，并且具有优良的耐高温和耐老化性能。
5、盖板上表面密封采用PFA（或PPS与碳纤维的混合物），具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好等优点。
Claims (7)
1.一种锂电池盖板组件，包含盖板（1），其特征在于：盖板（1）上开设条形孔，该条形孔内穿设实心的极柱（4），极柱（4）的侧面开设环状凹槽，该条形孔的孔壁卡在该凹槽内，来完成其两者的固定；
极柱（4）的凹槽内垫有截面为台阶状、环形的密封垫（2），密封垫（2）位于盖板（1）与极柱（4）的凹槽的槽底、下槽壁之间；
在盖板（1）与极柱（4）的凹槽的上槽壁之间通过塑胶件（3）固定；
塑胶件（3）与极柱（4）的凹槽的上槽壁之间固定不锈钢垫片（5）。
2.如权利要求1所述的锂电池盖板组件，其特征在于：盖板（1）的材料为铝，条形孔冲压成型。
3.如权利要求2所述的锂电池盖板组件，其特征在于：盖板（1）成型后微弧阳极氧化成10-15微米厚的、致密的、耐磨、导热、绝缘的Al2O3陶瓷层。
4.如权利要求3所述的锂电池盖板组件，其特征在于：极柱的材质为铝或者铜，其表面镀镍，凹槽采用冲压成型。
5.如权利要求4所述的锂电池盖板组件，其特征在于：密封垫（2）材质为氟橡胶。
6.如权利要求5所述的锂电池盖板组件，其特征在于：塑胶件（3）的材质为PFA，或者为PPS与碳纤维的混合物；采用热注塑的工艺，使极柱与盖板固定连接。
7.一种权利要求1所述锂电池盖板组件的制造方法：其特征在于：
以铝材为原材料采用冲压成型工艺制成盖板初型件，再经微弧氧化在壳体初型件内外表面形成厚度15微米的Al2O3陶瓷层，从而制得壳体；
以铝或铜为原材料采用冲压工艺成型制成极柱，极柱四周的下部为台阶状，该台阶就是环形凹槽的下槽壁；
以盖板为基础，将盖板（1），密封垫（2），和塑胶件（3），极柱（4），不锈钢垫片（5）固定，冲压极柱使极柱上表面形成环形凹槽的上槽壁。
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