一种储能元件单体结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种储能元件单体结构，外壳内插装有电芯，电芯上连接有集流体，外壳上端部设有盖板；集流体上一体集成设计有极柱部与集流部，极柱部穿设在盖板上，集流部固定在电芯顶面上；盖板与极柱部之间设置有第一密封件，第一密封件套设在极柱部外周；第一密封件上开设有开口朝下的凹槽，凹槽上、靠近极柱部一侧的侧面为第一斜面，第一斜面从上至下斜向下向内倾斜。本实用新型专利技术的盖板与极柱部之间的第一密封件在储能元件单体的内压作用下紧密贴紧到盖板上，储能元件单体的内压越大，产生的径向向内的分力就越大，密封效果越好，密封可靠性越高，降低了极柱部的加工要求。降低了极柱部的加工要求。降低了极柱部的加工要求。

【技术实现步骤摘要】
一种储能元件单体结构


[0001]本技术涉及储能元件
，尤其是一种储能元件单体结构。

技术介绍

[0002]储能元件被广泛应用于被广泛应用于车辆、电子产品以及储能系统、交通运输、智能电网和工业节能降耗等各个行业，储能元件技术是关乎其发展的一项重要因素。储能元件单体通常由正极、负极、外壳、电解液、盖板和极柱等组成。
[0003]在现有技术中，储能元件单体内部的电极组件通过集流片与极柱电连接，极柱与集流片分别独立设计、独立加工后，通过焊接固定连接，加工工序、安装工序较为繁琐，成本较高；而且集流片、极柱等非储能元件均需占用储能元件单体内部有限的空间，使得储能元件的空间减少，降低了储能元件单体内部空间的利用率，从而降低了储能元件单体的能量密度。
[0004]现有储能元件单体的极柱与盖板之间通常采用常规的密封垫进行密封，密封垫与极柱之间不受额外的径向力作用，为了确保密封垫内周面与极柱外周面贴紧实现密封，对密封垫内周面及极柱外周面的尺寸精度要求较高，如果尺寸偏差较大，则有可能使得密封垫与极柱之间贴紧度不够，进而影响密封效果，降低密封可靠性。现有储能元件单体的外壳与盖板通常通过焊接固定，二者之间通常不设置密封件，对储能元件内部的密封性能也有影响，密封可靠性不够高。

技术实现思路

[0005]本申请人针对上述现有储能元件单体存在的问题，提供一种结构合理的储能元件单体结构，提高储能元件内部空间利用率，提高能量密度，提高密封可靠性。
[0006]本技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种储能元件单体结构，外壳内插装有电芯，电芯上连接有集流体，外壳上端部设有盖板；集流体上一体集成设计有极柱部与集流部，极柱部穿设在盖板上，集流部固定在电芯顶面上；盖板与极柱部之间设置有第一密封件，第一密封件套设在极柱部外周；第一密封件上开设有开口朝下的凹槽，凹槽上、靠近极柱部一侧的侧面为第一斜面，第一斜面从上至下斜向下向内倾斜。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进：
[0009]第一密封件为V型圈、Y型圈，第一密封件下部开设开口朝下的V形的凹槽，V形的两个侧面对称设置。
[0010]第一密封件下部开设开口朝下、上小下大的梯形的凹槽。
[0011]集流体上还一体集成设计有过渡连接部，极柱部通过过渡连接部与集流部相连。
[0012]电芯底面通过导电胶粘接固定在外壳底面上；或者电芯通过钎焊、电阻焊或者激光焊的方式固定连接到外壳底面上。
[0013]外壳上端部设有支撑环与翻边，盖板位于支撑环与翻边之间。
[0014]盖板外周面与外壳内周面之间设置有第二密封件。
[0015]第二密封件为O型圈。
[0016]盖板上开设有沉孔，第一密封件设置在沉孔内。
[0017]盖板采用绝缘材质。
[0018]本技术的有益效果如下：
[0019]（1）本技术的盖板与极柱部之间的第一密封件在储能元件单体的内压作用下紧密贴紧到盖板上，同时作用在其第一斜面上的作用力具有一个沿径向向内的分力，该径向内向的分力将第一密封件的内侧部紧密压紧到极柱部上实现密封，储能元件单体的内压越大，产生的径向向内的分力就越大，第一密封件就被越紧密地压紧到极柱部上、与极柱部之间的贴近度就越高，密封效果越好，密封可靠性越高；而且由于有径向分力的作用，即使极柱部的外周面尺寸稍有偏差，第一密封件也可以在该径向分力的作用下被压紧到极柱部上，不影响密封效果，密封可靠性高，降低了极柱部的加工要求。本技术的集流体将极柱部与集流部集成设计到一个件上，节约元件的同时，也节约了组装的工序，降低了材料成本与制作成本；而且，极柱部与集流部集成设计相对于现有技术的独立设计加组装的方式，可以避免在组装过程中由于接触不良而影响输电性能的情况出现，输电更可靠，输电性能更好。
[0020]（2）本技术的电芯与外壳直接接触实现电导通，节约了正极转接集流片的使用，缩短了电流的流通形成，提高了输电性能；而且节约转接集流片，也减少了非储能元件的空间占用，提高了储能元件的占用空间，提高了外壳内部的空间利用率，从而提高了储能元件的能量密度。
附图说明
[0021]图1为本技术的剖视图。
[0022]图2为图1中A部的放大图。
[0023]图3为图1中B部的放大图，图中点线箭头所示为第一密封件的受力方向及其力分量的方向。
[0024]图4为第一密封件另一实施例的示意图。
[0025]图5为第一密封件另一实施例的示意图。
[0026]图6为本技术的制作工艺流程图。
[0027]图中：1、外壳；11、支撑环；12、翻边；2、电芯；3、集流体；31、极柱部；32、过渡连接部；33、集流部；4、盖板；41、沉孔；42、密封槽；5、第一密封件；51、凹槽；52、第一斜面；53、第二斜面；6、第二密封件。
具体实施方式
[0028]下面结合附图，说明本技术的具体实施方式。
[0029]如图1所示，本技术的外壳1为顶面开放、底面封闭的圆筒体，圆柱形的电芯2插装在外壳1内，电芯2顶部连接有集流体3，集流体3外周套设盖板4，盖板4固定在外壳1上端部；盖板4与集流体3之间设置有第一密封件5，盖板4与外壳1之间设置有第二密封件6，盖板4采用绝缘材质。
[0030]如图1所示，电芯2底面（正极）通过导电胶粘接固定在外壳1底面上、通过导电胶与外壳1电导通；电芯2也可以通过钎焊、电阻焊或者激光焊的方式固定连接到外壳1底面上、与外壳1直接电导通。电芯2与外壳1直接接触实现电导通，节约了正极转接集流片的使用，缩短了电流的流通形成，提高了输电性能；而且节约转接集流片，也减少了非储能元件的空间占用，提高了储能元件的占用空间，提高了外壳1内部的空间利用率，从而提高了储能元件的能量密度。
[0031]如图1、图2所示，外壳1的上端部、位于盖板4下方沿径向向内凹入形成有一圈环形的支撑环11，外壳1上侧边、位于盖板4上方沿径向内翻折90度形成有一圈环形的翻边12，翻边12将盖板4压紧到支撑环11上，支撑环11与翻边12配合对盖板4进行轴向定位、将盖板4固定在外壳1上。盖板4的外周面上开设有一圈密封槽42，第二密封件6套设在密封槽42内、对盖板4与外壳1的配合间隙进行密封，提高储能元件的密封性，密封可靠性更高；第二密封件6采用O型圈。在其他实施例中，密封槽42也可以设在盖板4上与支撑环11及翻边12的结合面上。
[0032]如图1、图3所示，集流体3从上至下为依次相连的极柱部31、过渡连接部32与集流部33，极柱部31、过渡连接部32与集流部33一体集成设计；极柱部31为周面与顶面封闭的圆筒形，过渡连接部32为横截面为L形的圆环形凸台，集流部33为圆环形薄片。极柱部31从盖板4中央伸出，集流部33焊接固定在电芯2顶面上。集流体3将极柱部31与集流部33集成设计到一个件上，节约元件的同时，也节约了组装的工序，降低了材料成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能元件单体结构，外壳（1）内插装有电芯（2），电芯（2）上连接有集流体（3），外壳（1）上端部设有盖板（4）；其特征在于：集流体（3）上一体集成设计有极柱部（31）与集流部（33），极柱部（31）穿设在盖板（4）上，集流部（33）固定在电芯（2）顶面上；盖板（4）与极柱部（31）之间设置有第一密封件（5），第一密封件（5）套设在极柱部（31）外周；第一密封件（5）上开设有开口朝下的凹槽（51），凹槽（51）上、靠近极柱部（31）一侧的侧面为第一斜面（52），第一斜面（52）从上至下斜向下向内倾斜。2.按照权利要求1所述的储能元件单体结构，其特征在于：第一密封件（5）为V型圈、Y型圈，第一密封件（5）下部开设开口朝下的V形的凹槽（51），V形的两个侧面对称设置。3.按照权利要求1所述的储能元件单体结构，其特征在于：第一密封件（5）下部开设开口朝下、上小下大的梯形的凹槽（51）。4.按照权利要求1所述的储能元件单体结构，其特征在于：集...

【专利技术属性】
技术研发人员：车玲娟，孙玉平，孙伟，王俊华，
申请(专利权)人：烯晶碳能电子科技无锡有限公司，
类型：新型
国别省市：