一种大功率快充式储能器件的制作方法

1.本发明属于储能器件技术领域，尤其涉及一种大功率快充式储能器件。


背景技术：

2.目前，电池或超级电容器作为储能器件被广泛应用于工业和新能源等领域。而随着日渐发展的汽车发展技术，对于储能器件的需求也就越来越高。其中，作为储能器件而言，如何保持大容量的储能以及快速的充电效率，是当下亟待解决的一个课题。众所周知，对于储能器件而言，快速高效率的充电技术对于储能器件本身的要求来自于储能器件电极能够输入的功率，而这关键的设计就在于电极引出部分的设计，其通过连接内部电芯芯体与外部设备实现充电，因此，在设计上如何提升该关键环节，对电芯的充电稳定以及可靠性及寿命具有重要作用。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种大功率快充式储能器件，旨在解决所述背景技术中存在的问题。为实现所述目的，本发明采用的技术方案是：
4.一种大功率快充式储能器件，包括外壳体、卷芯、第一极柱、第一汇流片、端盖、固定环及密封绝缘胶圈，所述卷芯置于所述外壳体内部，所述卷芯的顶端通过第一汇流片连接所述第一极柱，所述固定环套设在所述第一极柱的外侧，所述端盖套设在所述固定环的外侧，且所述固定环和端盖之间还套设有密封绝缘胶圈。
5.进一步的，所述第一极柱内部贯穿形成第一通孔，所述第一通孔内依次固定安装有胶塞和密封柱，或仅安装单一密封柱；所述第一汇流片的中心开设有汇流片通孔，所述第一通孔和汇流片通孔同心设置。
6.进一步的，所述外壳体的底部沿圆心周侧内凹形成压凹位，所述压凹位的外侧形成环形支脚位，所述压凹位的内侧形成极柱凸起。
7.进一步的，所述外壳体远离所述第一极柱的另一端设有第二极柱，所述第二极柱为实心结构，作为一种较为基础的技术方案存在。
8.进一步的，所述外壳体远离所述第一极柱的另一端设有第二极柱，所述第二极柱内部贯穿形成第二通孔，所述第二通孔包括第二胶塞孔和第二密封柱孔，所述第二胶塞孔临近所述第二极柱底部且与所述外壳体连通，所述第二密封柱孔的直径大于所述第二胶塞孔的直径。
9.进一步的，所述外壳体远离所述第一极柱的另一端设有第二极柱，所述第二极柱内部贯穿形成第二通孔，所述第二极柱底部通过第二汇流片与卷芯连接，所述第二极柱的中部由内向外依次设有第三通孔、第二胶塞孔和第二密封柱孔，所述第三通孔的直径大于所述第二胶塞孔的直径，所述第二密封柱孔的直径大于所述第三通孔的直径；所述第二极柱的外侧呈阶梯状设计且与所述外壳体紧密嵌合。
10.进一步的，所述第一极柱和第二极柱的外表面为光柱或螺纹柱。
11.进一步的，所述第一汇流片或第二汇流片包括但不限于为平板片、圆盘、蝶形片或压槽片中一种。
12.进一步的，所述第一汇流片或第二汇流片为平板片时，所述平板片包括板片本体及设在板片本体两侧通过下压形成的翼片。
13.进一步的，所述第一汇流片或第二汇流片为蝶形片时，所述蝶形片包括蝶片本体和设在蝶片本体沿圆周侧上折的压脚。
14.进一步的，所述第一汇流片或第二汇流片为压槽片时，所述压槽片的上表面沿汇流片通孔向外延伸设有多条压槽，相邻所述压槽之间设有凸位。
15.本发明的有益效果：通过设计不同的汇流片以及极柱结构，有效提高电芯与汇流片的接触面积的同时保证电芯储能的有效体积的进一步扩大，在保证大电流通过的基础上，提升储能器件的大功率充放电效率，提升了不同工艺与工况的适应能力，以及抗震抗冲击能力；极柱的设计保证在装配时适应与电解液的填充以及排气，同时也有效保障了不同应用场景的适应性和连接的可靠性。
附图说明
16.图1为本发明实施例提供的第一实施例整体示意图；
17.图2为本发明实施例提供的a处放大结构示意图；
18.图3为本发明实施例提供的第二实施例示意图；
19.图4为本发明实施例的第二实施拆分结构示意图；
20.图5为本发明实施例提供的第三实施例整体示意图；
21.图6为本发明实施例提供的第四实施例示意图；
22.图7为本发明实施例提供的第五实施例示意图；
23.图8为本发明实施例提供的第六实施例示意图；
24.图9为本发明实施例的平板片结构剖视及俯视结构示意图；
25.图10为本发明实施例提供的圆盘剖视及俯视结构示意图；
26.图11为本发明实施例提供的蝶形片剖视及俯视结构示意图；
27.图12为本发明实施例提供的压槽片剖视及俯视结构示意图。
28.平板片、圆盘、蝶形片或压槽片
29.其中，图中各附图标记：
30.1、外壳体；2、卷芯；3、第一极柱；31、第一通孔；4、第一汇流片；41、汇流片通孔；42、板片本体；43、翼片；44、压脚；45、蝶片本体；46、凸位；47、压槽；5、端盖；6、固定环；7、密封绝缘胶圈；8、胶塞；9、密封柱；10、环形支脚位；11、第二极柱；111、第二密封柱孔；112、第二胶塞孔；113、第三通孔；12、压凹位；13、极柱凸起；14、第二汇流片。
具体实施方式
31.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式，本文所使用的术语“上端”、“下端”、“左侧”、“右侧”、“前端”、“后端”以及类似的表达是参考附图的位置关系。
33.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
34.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
35.实施例一：
36.如图1-2所示，一种大功率快充式储能器件，其特征在于：包括外壳体1、卷芯2、第一极柱3、第一汇流片4、端盖5、固定环6及密封绝缘胶圈7，卷芯2置于外壳体1内部，卷芯2的顶端与第一汇流片4连接，第一汇流片4与第一极柱3的底端连接，固定环6套设在第一极柱3的外侧，端盖5套设在固定环6的外侧，且固定环6和端盖5之间还套设有密封绝缘胶圈7。在安装时，通过将第一汇流片4和第一极柱3的底部连接在一起，连接方式可以是焊接或铆接，也可以通过冲压、精密铸造成一体零件，接着将其压制焊接在卷芯2上，将端盖5、固定环6的、密封绝缘胶圈7安装在第一极柱3后，通过焊接或者机器热压将其与外壳体1形成密封，同时固定环6和密封绝缘胶圈7外翻紧紧扣住端盖5。
37.如图9-12所示，第一汇流片4包括但不限于为平板片、圆盘、蝶形片或压槽47片中一种。第一汇流片4为平板片时，平板片包括板片本体42及设在板片本体42两侧通过下压形成的翼片43。第一汇流片4为蝶形片时，蝶形片包括蝶片本体45和设在蝶片本体45沿圆周侧上折的压脚44。第一汇流片4为压槽47片时，压槽47片的上表面沿汇流片通孔41向外延伸设有多条压槽47，相邻压槽47之间设有凸位46。
38.外壳体1外壳体可以是钢、铝、复合材料等其他金属材料及连接零件材料可以是铜、铝、钢、镍、其它金属、复合材料等导电材料进行制作，绝缘密封件可以用高分子材料，如橡胶、塑料及其它。
39.实施例二：
40.如图3-4所示，本实施例是实施例一的扩展方案，第一极柱3内部贯穿形成第一通孔31，第一通孔31内依次固定安装胶塞8和密封柱9，也可以仅安装单一的密封柱9；第一汇流片4的中心开设有汇流片通孔41，第一通孔31和汇流片通孔41同心设置，在实际应用中，汇流片还可以为多孔分布设置。
41.实施例三：
42.如图5所示，本实施例是实施例一的另一扩展方案，外壳体1体的底部沿圆心周侧内凹形成压凹位12，压凹位12的外侧形成环形支脚位10，压凹位12的内侧形成极柱凸起13。
43.实施例四：
44.如图6所示，本实施例为实施例二的一种拓展技术方案，在本实施例中，位于外壳体1底部根据实际需要，焊接有第二极柱11，第二极柱11为实心结构，可以减少内阻，便于连
接其他电极，第一极柱3和第二极柱11的外表面为光柱或螺纹柱。
45.实施例五：
46.如图7所示，本实施例是在实施例一的基础上扩展的另一方案，其中外壳体1体远离第一极柱3的另一端设有第二极柱11，第二极柱11内部贯穿形成第二通孔，第二通孔包括第二胶塞孔112和第二密封柱孔111，第二胶塞孔112临近第二极柱11底部且与外壳体1连通，第二密封柱孔111的直径大于第二胶塞孔112的直径。对应的，在更具体的技术方案实施过程中，在卷芯靠近第二极柱11的一端也可以通过设置第二汇流片14来完善产品结构。
47.实施例六：
48.如图8所示，本实施例是在实施例一的基础上扩展的又一方案，其中外壳体1体远离第一极柱3的另一端设有第二极柱11，第二极柱11内部贯穿形成第二通孔，第二极柱11底部通过第二汇流片14与卷芯2连接，第二极柱11的中部由内向外依次设有第三通孔113、第二胶塞孔112和第二密封柱孔111，第三通孔113的直径大于第二胶塞孔112的直径，第二密封柱孔111的直径大于第三通孔113的直径；第二极柱11的外侧呈阶梯状设计且与外壳体1紧密嵌合。同时由于第三通孔113直径大于第二胶塞孔112的设计，当塞入胶塞8后，由于上宽下窄的结构，可以有效的防止胶塞8掉落，同时在第二密封柱孔111加设密封柱9，使得结构的密闭性更好。
49.通过设计不同的汇流片以及极柱结构，有效提高电芯与汇流片的接触面积的同时保证电芯储能的有效体积的进一步扩大，在保证大电流通过的基础上，提升储能器件的大功率充放电效率，提升了不同工艺与工况的适应能力，以及抗震抗冲击能力；极柱的设计保证在装配时适应与电解液的填充以及排气，同时也有效保障了不同应用场景的适应性和连接的可靠性。
50.以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。