一种一体式盖板圆柱锂电池的制作方法

1.本实用新型圆柱锂电池技术领域，特别是一种一体式盖板圆柱锂电池。


背景技术：

2.现有圆柱锂二次电池由多种组件构成，一般采用焊接的方式将电极组件与集流组件、集流组件与电池金属外壳如盖板、圆柱壳体进行电连接，多种组件需要在装配车间进行多道焊接工序才能组装成型，造成生产效率低。同时电池内部的正负集流组件仅间隔断开，两者间隙小，未做绝缘防护，安全性低，有短路的风险。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种组装效率高、提高安全性的一体式盖板圆柱锂电池。
4.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：包括一端开口筒状结构的壳体，所述壳体内设置有电极组件，所述电极组件的中心设置有中心孔，所述电极组件的上部设置有正极多极耳与负极多极耳，所述正极多极耳与负极多极耳分布在所述中心孔的对侧并对称分布，所述电极组件的上方设置有端盖，所述端盖包括主体、极柱、绝缘构件、密封构件，所述主体的中心设置有通孔，所述绝缘构件包裹所述极柱外圆周表面，所述极柱位于所述通孔内，所述绝缘构件密封所述极柱与所述端盖间隙，所述密封构件密封所述主体与所述壳体上沿，所述主体与电极组件之间设置有负极集流构件与正极集流构件，所述负极集流构件上设置有负极连接片，所述负极连接片为长方形，所述负极连接片一端一体连接所述负极集流构件，所述负极连接片的另一端连接所述主体，所述正极集流构件上设置有正极连接片，所述正极连接片为l形，所述正极连接片一端一体连接所述正极集流构件，所述正极连接片的另一端连接所述极柱，所述正极多极耳电连接所述正极集流构件，所述负极多极耳电连接所述负极集流构件。
5.进一步的，所述负极连接片焊接或铆接所述主体，所述正极连接片焊接或铆接所述极柱。
6.进一步的，所述负极集流构件与正极集流构件均为半圆形片状结构，所述负极集流构件与正极集流构件之间设置有绝缘件，所述绝缘件上设置有与负极集流构件与正极集流构件形状相同的2个开孔，所述负极集流构件与正极集流构件分别置于所述开孔内，所述绝缘件将所述负极集流构件与正极集流构件绝缘。
7.进一步的，所述壳体上设置有向内凹陷的环形的内凹槽路，所述内凹槽路位于所述电极组件与所述密封构件之间，所述内凹槽路下沿紧密贴合所述电极组件上端。
8.进一步的，所述密封构件包裹所述主体的边缘，所述壳体的上沿向内压合所述密封构件。
9.进一步的，所述极柱的横切面为工字形，所述极柱的上下两部分分别将所述绝缘构件压合在所述主体的上下表面上。
10.本实用新型具有以下优点：
11.1.通过集流构件与端盖的一体化设计，将端盖、集流构件、连接片先完成电连接后，再作为原材料与电极组件进行电连接，减少电池单体装配车间工序，提高生产效率；
12.2.正极集流构件、负极集流构件与绝缘件上开孔形状互补，绝缘件将正极集流构件、负极集流构件隔离，防止内部短路，提高电池单体的安全性能。
13.3.极柱的工字形设计避免绝缘构件脱落，降低了正负极外部短路风险。
14.4.设计内凹槽路固定电极组件在电池单体中的相对位置，避免电极组件晃动造成损伤或电连接失效，提高了电池单体的安全性能和使用寿命。
附图说明
15.图1是本实用新型的焊接式剖面结构示意图；
16.图2是本实用新型的焊接式整体结构示意图；
17.图3是本实用新型的铆钉式一体盖板结构示意图。
18.图中，1、壳体；2、电极组件；3、负极多极耳；4、正极多极耳；5、主体；6、极柱；7、绝缘构件；8、密封构件；9、内凹槽路；10、中心孔；11、负极集流构件；12、正极集流构件；13、负极连接片；14、正极连接片；15、绝缘件；16、注液孔。
具体实施方式
19.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.实施例1，如图1、图2所示，一种一体式盖板圆柱锂电池，一端开口筒状结构的壳体1，壳体1为一端有底封闭，一端开口的空心圆柱型容器，壳体1内放置电极组件2，电极组件2由正极极片、负极极片、隔膜卷绕而成。
23.电极组件2的中心为中心孔10，电极组件2的上部向上引出正极多极耳4与负极多极耳3，正极多极耳4与负极多极耳3分布在中心孔10的对侧并对称分布，正极多极耳4与负
极多极耳3采用机械揉平或有序向内倒伏处理，使极性相同的极耳收拢、聚合在一起。
24.电极组件2的上方为端盖，端盖包括主体5、极柱6、绝缘构件7、密封构件8，主体5的中心开设通孔，绝缘构件7包裹极柱6外圆周表面，极柱6位于通孔内，极柱6的横切面为工字形，极柱6的上下两部分分别将绝缘构件7压合在主体5的上下表面上，绝缘构件7密封极柱6与端盖间隙，密封构件8包裹主体5的边缘，壳体1的上沿向内压合密封构件8，壳体1上有向内凹陷的环形的内凹槽路9，内凹槽路9位于电极组件2与密封构件8之间，内凹槽路9下沿紧密贴合电极组件2上端，主体5与电极组件2之间为负极集流构件11与正极集流构件12，负极集流构件11与正极集流构件12均为半圆形片状结构，负极集流构件11与正极集流构件12之间为绝缘件15，绝缘件15上开设与负极集流构件11与正极集流构件12形状相同的2个开孔，负极集流构件11与正极集流构件12分别置于开孔内，绝缘件15将负极集流构件11与正极集流构件12绝缘，负极集流构件11上有负极连接片13，负极连接片13为长方形，负极连接片13一端一体连接负极集流构件11，负极连接片13的另一端焊接主体5，正极集流构件12上有正极连接片14，正极连接片14为l形，正极连接片14一端一体连接正极集流构件12，正极连接片14的另一端焊接极柱6，正极多极耳4焊接正极集流构件12，负极多极耳3焊接负极集流构件11，主体5上开设注液孔16。
25.实施例2，如图2所示，负极连接片13铆接主体5，正极连接片14铆接极柱6。
26.在实施例中，壳体1可以采用镀镍钢板或不锈钢板通过冲压拉伸一体成型，端盖主体为镀镍钢或不锈钢圆片，极柱6为工业纯铝或铝锰合金、铝镁合金铆钉，绝缘构件7、密封构件8、绝缘片15选用聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、可溶性聚四氟乙烯(pfa)、聚苯硫醚(pps)或其他绝缘且耐电解液腐蚀的材料注塑成型。
27.正极集流构件12、负极集流构件11、正极连接片14、负极连接片13相同极性冲压一体成型，正极集流构件12、正极连接片14可以使用工业纯铝、铝锰合金、铝镁合金，负极集流构件11、负极连接片13可以使用铜镍、铜镀镍。
28.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。