[发明专利]圆柱电池电芯、电池及壳体盖帽密封固定方法

说明书

技术领域

本申请涉及电池领域，包括锂电池、钒电池或超级电容电池等，尤其是圆柱电池。

背景技术

成品锂电池包括电芯、保护线路板和铭牌纸、膜。保护线路板的作用是防止电池被过充电和被过放电。

电芯一般包括盖帽、壳体、卷芯及电解液，盖帽与壳体构成密闭外壳，电解液及卷芯均被密封在密闭外壳内。

现有圆柱电芯盖帽与壳体构成密封外壳主要有两种技术：a)如图1所示，对于钢壳圆柱电芯，先把圆筒壳体开口部1通过滚槽技术形成一个凹环形槽2，然后放入扁圆柱形盖帽3，再通过封口技术把盖帽3密封、固定在壳体开口部1，扁圆柱形盖帽包括金属扁圆柱体6、环绕金属扁圆柱体6外圆周面一周的密封圈5，密封圈5是注塑模压机把具有弹性的塑料注塑到金属扁圆柱体6外圆周面而形成的；b)如图2所示，对于铝壳圆柱电芯，把具有台阶4的盖帽3塞入铝壳开口部1里，盖帽的台阶4与壳体开口部1形成一个圆周接缝7，把圆周接缝7用激光焊焊接一圈使接缝7两边的壳体、盖帽熔为一体而把盖帽3密封固定在壳体开口部1，铝壳盖帽的制造也要采用注塑模压技术在金属盖板上注塑成形塑料密封圈。采用这两种技术制造的盖帽、电芯都存在制造工序多、效率低，制造工艺复杂的不足。

发明内容

本发明提供一种能够简化圆柱电池制造工艺的圆柱电池电芯及盖帽与壳体之间密封固定方法。

本发明提供一种圆柱电池电芯，包括壳体、盖帽、具有正、负电极的卷芯及弹性材质的密封圈，所述壳体为圆筒形并具有位于其顶部的开口部，所述盖帽固定在所述开口部并与所述壳体构成密闭外壳，所述卷芯被密封在所述密闭外壳内，所述盖帽具有柱形第一配合部，所述密封圈塞入所述开口部并紧套所述第一配合部；所述密封圈被挤压变形，使所述密封圈与所述开口部紧配合而密封、固定所述盖帽和壳体。

盖帽可以具有供正、负电极向上伸出的通孔。当然，也可以采用其它的供电极引出的结构，如把壳体作为电池的负极或正极。

壳体可以为上下贯穿的圆筒，也可以为有底圆筒。

第一配合部可以为圆柱形、方柱形、多边形或者其他形状的柱体。

盖帽和紧套盖帽的密封圈可以构成组合体，密封圈挤压变形时，组合体与开口部紧配合。密封圈可以和盖帽一体成型，也可以相互独立。

在松弛状态，组合体的外直径可以大于开口部的内直径(即密封圈的外直径可以大于开口部的内直径)。组合体塞入开口部后，密封圈被挤压变形，而使组合体与开口部紧配合。

所述第一配合部具有凹环形槽，所述开口部对应具有环形凸起，所述环形凸起与所述凹环形槽卡扣配合。

凹环形槽和环形凸起可以围绕壳体的中轴线设置。凹环形槽向该中轴线凹入，环形凸起向该中轴线凸出。凹环形槽相当于设于第一配合部的外直径缩小而形成的颈部，该颈部可以位于第一配合部的上部或中部。密封圈可以紧套该颈部，而开口部紧套该密封圈。

所述盖帽还具有与所述第一配合部一体成型的第一台阶，所述第一台阶为柱形且其外直径大于所述第一配合部的外直径，所述第一台阶卡在所述开口部的第一端面。

所述密封圈与所述盖帽相互独立，所述密封圈具有上下贯穿的中空部分，所述密封圈通过所述中空部分紧套所述第一配合部。

第一台阶和第一配合部的横截面可以均为圆形。密封圈可以包括第二台阶及第二配合部，第二台阶的外直径大于第二配合部的外直径，密封圈受力变形，使第二配合部可以紧套盖帽的第一配合部，使开口部可以与第二配合部紧配合。密封圈的中空部分可以为圆柱形。当然，也可以不设置与第二配合部具有外直径差的第二台阶。密封圈不设置第二台阶时(密封圈在松弛状态下，可以是等外直径的圆筒形，或是O形)，第一台阶直接卡在开口部的第一端面。密封圈设置第二台阶时(密封圈可以是T形)，第一台阶卡在第二台阶的第二端面，而第二台阶卡在开口部的第一端面。

所述密封圈是圆筒形，所述凹环形槽设于所述第一配合部的与第一台阶相邻的上部，所述密封圈的上部被挤压变形而被密封、固定在所述凹环形槽和环形凸起之间。

所述密封圈是O形密封圈，所述凹环形槽设于所述第一配合部的中部，所述密封圈嵌入所述凹环形槽，所述密封圈被挤压变形而被密封、固定在所述凹环形槽和环形凸起之间。

所述第一配合部的下部为外直径往下逐渐缩小的喇叭形。

所述盖帽具有注液孔及两个供所述卷芯的正、负电极分别穿过的通孔。

所述通孔中部的横截面为矩形，其长宽大于电极横截面的长宽；所述通孔上部和下部均为锥体形，且横截面为矩形，所述通孔上部的内长宽往下逐渐缩小，所述通孔下部的内长宽往下逐渐增大。