[发明专利]一种圆柱电池电容器

说明书

技术领域

本发明涉及二次电源技术领域，具体涉及一种圆柱电池电容器。

背景技术

圆柱电池电容器，常用于制成超级电容器，是一种新型的电荷储备元件，与一般电池相比，具有容量大、支持大电流充放电、循环寿命长和环保无污染等优点，能提供快速的能量释放，满足高功率需求，因此在新能源、交通运输、工业等领域有着广阔的应用前景，适用于自动读表(AMR)装置、GPS/GSM/ARGOS相关系统、汽车装置、远程传感器、射频识别系统、紧急设备和军工产品等。由于圆柱电池电容器使用的领域对电池电容器的密封性有较高要求，所以圆柱电池电容器的密封度是其在设计、生产过程中管控的重点也是难点。

目前，圆柱电池电容器普遍存在密封度低，以致使用寿命短的问题。例如在专利号为WO9928982A1的世界专利中，公开的电池电容器在负极盖板与正极极柱之间采用玻璃进行密封和绝缘。发明人通过长期研究发现，这种密封方式在实际的运用过程中会出现以下不足：在电池电容器极柱与极耳焊接过程中，玻璃或者陶瓷容易因外力造成开裂或破损，这将造成密封间隙出现，从而在内压的作用下使电解液在极柱端处泄露，以致降低电池电容器的寿命；其次，玻璃和陶瓷硬度较大，当电池电容器受到振动时，玻璃和陶瓷容易破损，甚至脱落而造成电池电容器失效；另外，由于极柱与盖板采用的是金属材质，采用玻璃或者陶瓷密封剂密封金属，工艺复杂且制造成本高。还例如，行业部分人员采用超声波焊接技术连接极耳电芯和盖帽极柱，这种做法会破坏极耳和极柱的表面结构，加剧电化学腐蚀的发生；其次，使用超声波焊接存在虚焊或者过焊，造成电池电容器失效。

在申请号为201010561976.8的中国专利申请文件中公开了“一次锂电池用耐蚀封接玻璃材料及其制备方法”，该申请文件声称采用此玻璃封接材料可以耐锂和电液的侵蚀，具有良好的气密性和绝缘性，且与钼极柱以及焊接性能优异的4J 52等铁镍合金丝都能匹配封接，可防止玻璃内应力炸裂导致泄漏，保证封接器件的气密性。这种方案虽然填补了传统玻璃或陶瓷密封耐腐蚀能力的不足，但需要利用玻璃将盖板与极柱进行烧接密封，这将导致盖板与极柱因材质不同而热膨胀系数不协调，从而造成封接时湿润性、气密性差。此外，所采用的焊接工艺设备造价昂贵，不易在工业中广泛推广，且容易产生杂质污染电池电容器。

另外，目前市场上的圆柱电池电容器多采用半密封结构，无法满足车载系统、智能气表、智能水表等领域对密封性的要求(漏气率小于1.0×10-7Pa·m3/s(He))。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种高密封性的圆柱电池电容器。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种圆柱电池电容器，包括顶端设有开口，底部封闭的圆柱型壳体，以及位于圆柱型壳体内部的极组，其中，极组包括正极片、负极片、与正极片连接的正极耳、以及与负极片连接的负极耳，圆柱电池电容器还包括位于圆柱型壳体顶部的密封组件以及位于圆柱型壳体底部的绝缘底膜，密封组件的周边与圆柱型壳体及负极耳焊接，且密封组件的底部与正极耳铆接。

本发明通过在电池电容器顶端设置密封组件并将密封组件的周边与圆柱型壳体及负极耳焊接，密封组件的底部与正极耳铆接实现对圆柱电池电容器的密封，以提高密封性。其中，将密封组件采用焊接技术与圆柱型壳体及负极耳连接，使连接更固定；而将密封组件的底部与正极耳采用铆接的方式连接，避免了超声波焊接的虚焊及过焊问题。

为了进一步提高密封性，发明人经过长期研究，对密封组件的结构进行了创新。本发明的密封组件包括依次设置的上压环、十字形极柱、密封胶、圆形盖板、绝缘垫片以及极耳压环，密封胶与圆形盖板的内孔及上下表面为注塑一体结构，十字形极柱的上端穿过密封胶和上压环上与十字形极柱的上端相匹配的内孔，且十字形极柱的上端与上压环进行铆接密封，十字形极柱的下端穿过正极耳和极耳压环上与十字形极柱的下端相匹配的内孔，且十字形极柱的下端与极耳压环进行铆接，圆形盖板边缘为圆弧形凸台，圆弧形凸台周边包扣于圆柱形壳体的周边并与圆柱形壳体的周边焊接。