[發明專利]一種圓柱電池電容器

有效

• 申請號: 201210591404.3
• 申請日: 2012-12-29
• 公開（公告）號: CN103137343A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 呂正中;鄒友生;卜芳;袁中直;劉金成
• 申請（專利權）人: 惠州億緯鋰能股份有限公司
• 主分類號: H01G11/80
• 分類號: H01G11/80;H01M2/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔣劍明

技術領域

本發明涉及二次電源技術領域，具體涉及一種圓柱電池電容器。

背景技術

圓柱電池電容器，常用于制成超級電容器，是一種新型的電荷儲備元件，與一般電池相比，具有容量大、支持大電流充放電、循環壽命長和環保無污染等優點，能提供快速的能量釋放，滿足高功率需求，因此在新能源、交通運輸、工業等領域有著廣闊的應用前景，適用于自動讀表(AMR)裝置、GPS/GSM/ARGOS相關系統、汽車裝置、遠程傳感器、射頻識別系統、緊急設備和軍工產品等。由于圓柱電池電容器使用的領域對電池電容器的密封性有較高要求，所以圓柱電池電容器的密封度是其在設計、生產過程中管控的重點也是難點。

目前，圓柱電池電容器普遍存在密封度低，以致使用壽命短的問題。例如在專利號為WO9928982A1的世界專利中，公開的電池電容器在負極蓋板與正極極柱之間采用玻璃進行密封和絕緣。發明人通過長期研究發現，這種密封方式在實際的運用過程中會出現以下不足：在電池電容器極柱與極耳焊接過程中，玻璃或者陶瓷容易因外力造成開裂或破損，這將造成密封間隙出現，從而在內壓的作用下使電解液在極柱端處泄露，以致降低電池電容器的壽命；其次，玻璃和陶瓷硬度較大，當電池電容器受到振動時，玻璃和陶瓷容易破損，甚至脫落而造成電池電容器失效；另外，由于極柱與蓋板采用的是金屬材質，采用玻璃或者陶瓷密封劑密封金屬，工藝復雜且制造成本高。還例如，行業部分人員采用超聲波焊接技術連接極耳電芯和蓋帽極柱，這種做法會破壞極耳和極柱的表面結構，加劇電化學腐蝕的發生；其次，使用超聲波焊接存在虛焊或者過焊，造成電池電容器失效。

在申請號為201010561976.8的中國專利申請文件中公開了“一次鋰電池用耐蝕封接玻璃材料及其制備方法”，該申請文件聲稱采用此玻璃封接材料可以耐鋰和電液的侵蝕，具有良好的氣密性和絕緣性，且與鉬極柱以及焊接性能優異的4J?52等鐵鎳合金絲都能匹配封接，可防止玻璃內應力炸裂導致泄漏，保證封接器件的氣密性。這種方案雖然填補了傳統玻璃或陶瓷密封耐腐蝕能力的不足，但需要利用玻璃將蓋板與極柱進行燒接密封，這將導致蓋板與極柱因材質不同而熱膨脹系數不協調，從而造成封接時濕潤性、氣密性差。此外，所采用的焊接工藝設備造價昂貴，不易在工業中廣泛推廣，且容易產生雜質污染電池電容器。

另外，目前市場上的圓柱電池電容器多采用半密封結構，無法滿足車載系統、智能氣表、智能水表等領域對密封性的要求(漏氣率小于1.0×10-7Pa·m3/s(He))。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足之處，提供一種高密封性的圓柱電池電容器。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種圓柱電池電容器，包括頂端設有開口，底部封閉的圓柱型殼體，以及位于圓柱型殼體內部的極組，其中，極組包括正極片、負極片、與正極片連接的正極耳、以及與負極片連接的負極耳，圓柱電池電容器還包括位于圓柱型殼體頂部的密封組件以及位于圓柱型殼體底部的絕緣底膜，密封組件的周邊與圓柱型殼體及負極耳焊接，且密封組件的底部與正極耳鉚接。

本發明通過在電池電容器頂端設置密封組件并將密封組件的周邊與圓柱型殼體及負極耳焊接，密封組件的底部與正極耳鉚接實現對圓柱電池電容器的密封，以提高密封性。其中，將密封組件采用焊接技術與圓柱型殼體及負極耳連接，使連接更固定；而將密封組件的底部與正極耳采用鉚接的方式連接，避免了超聲波焊接的虛焊及過焊問題。

為了進一步提高密封性，發明人經過長期研究，對密封組件的結構進行了創新。本發明的密封組件包括依次設置的上壓環、十字形極柱、密封膠、圓形蓋板、絕緣墊片以及極耳壓環，密封膠與圓形蓋板的內孔及上下表面為注塑一體結構，十字形極柱的上端穿過密封膠和上壓環上與十字形極柱的上端相匹配的內孔，且十字形極柱的上端與上壓環進行鉚接密封，十字形極柱的下端穿過正極耳和極耳壓環上與十字形極柱的下端相匹配的內孔，且十字形極柱的下端與極耳壓環進行鉚接，圓形蓋板邊緣為圓弧形凸臺，圓弧形凸臺周邊包扣于圓柱形殼體的周邊并與圓柱形殼體的周邊焊接。