[发明专利]垂直封口型圆柱电池及其制备方法

说明书

本发明提供了一种垂直封口型圆柱电池，极组置于钢壳内，钢壳内注有电解液，封口结构件以开口朝上的方式放置在钢壳内，密封圈的凹槽配套卡套在封口结构件侧壁上且密封圈外壁与钢壳内壁相紧密接触，钢壳上端超出密封圈部分朝内180°弯折紧密包住密封圈形成封口部，封口结构件的底部与极组的朝上一端相焊接在一起，封口上盖板的基板周边焊接在封口结构件的底部上，安全阀安置在封口上盖板与封口结构件之间形成的空间内，极组的朝下一端与钢壳底部相焊接在一起。还提供了本发明电池的制备方法。本发明电池结构新颖，内阻较低，成本较低，封口强度好，其制备工艺较为简化。

技术领域

本发明涉及一种垂直封口型圆柱电池及其制备方法。

背景技术

圆柱二次电池主要包括钢壳、负极集电体、极组、正极集电体、绝缘环、绝缘胶带、密封圈和盖帽组合，现有的制作工艺一般是：将正极片、隔膜、负极片卷绕成极组并缠胶固定，在极组正极端即正极片超出隔膜部分焊接正极集电体，在极组负极端即负极片超出隔膜部分焊接负极集电体，在极组正极端或负极端放置绝缘环并使用绝缘胶带进行包裹，防止钢壳滚槽部位挤压极组正极端或负极端造成短路，正极集电体或负极集电体的极耳穿过绝缘环，将极组以放置并包裹绝缘环的一端朝上的方式置于钢壳内，将极组朝下一端的负极集电体或正极集电体焊接在钢壳底部上，之后将钢壳进行滚槽，往钢壳内注液，接着将极组朝上一端的正极集电体的极耳或负极集电体的极耳与盖帽组合相焊接，最后压盖帽封口制得电池。这种制备工艺，使用的零部件较多，点焊连接的部件较多，钢壳需要滚槽，滚槽工艺一定程度上会降低钢壳内部可用空间，限制了高容量电池的极组可用空间，而且为了防止钢壳滚槽部位与极组短接，需在滚槽位置设置绝缘胶带和绝缘环，这也一定程度增加了材料成本和操作成本，而且现有制备工艺的封口都采用钢壳水平包边的封口工艺，这种封口工艺，封口包边方向与电池内压方向垂直，受力结构不佳，在电池充电时，随着电池内部压力的升高，可能会冲破钢壳包边封口的封口力，从而破坏钢壳包边封口，最终造成电池漏液，甚至电池爆炸。

发明内容

本发明旨在提供一种结构新颖、内阻较低、成本较低、封口强度好的垂直封口型圆柱电池。还提供本发明垂直封口型圆柱电池的制备方法，工艺较为简化。

本发明通过以下方案实现：

一种垂直封口型圆柱电池，包括正极片、负极片、隔膜和钢壳，所述正极片、隔膜、负极片以正极片、负极片相错位且正极片极带所在一侧超出隔膜、负极片极带所在一侧超出隔膜的方式卷绕成极组，所述极组置于钢壳内，钢壳内注有电解液，还包括封口结构件、封口上盖板、安全阀和密封圈，所述封口结构件为底部封闭的圆筒结构，所述封口结构件的底部开设有排气孔且排气孔与极组中心孔即极组卷绕成型后由卷绕针形成的孔相正对，所述封口上盖板包括圆形基板，所述基板的中间位置朝上拱起形成圆筒凸起部分，所述密封圈包括本体，所述本体为顶部、底部均未封闭的圆筒结构，所述本体的底部开设有连为一圈的环形凹槽，所述封口结构件以开口朝上的方式放置在钢壳内，所述密封圈的凹槽配套卡套在封口结构件侧壁上且密封圈外壁与钢壳内壁相紧密接触，所述钢壳上端超出密封圈部分朝内180°弯折紧密包住密封圈形成封口部，所述封口结构件的底部朝下一面与极组的朝上一端相焊接在一起，所述封口上盖板的基板周边焊接在封口结构件的底部朝上一面上且封口上盖板的圆筒凸起部分与封口结构件的排气孔相正对连通，所述安全阀以上下压缩状态安置在封口上盖板的圆筒凸起部分与封口结构件的底部之间形成的空间内，所述安全阀的顶部抵住封口上盖板的圆筒凸起部分的顶部、安全阀的底部完全盖住封口结构件的排气孔且安全阀的周边与封口上盖板的圆筒凸起部分的内壁之间留有空隙，所述极组的朝下一端与钢壳底部相焊接在一起。

进一步地，所述密封圈的凹槽的朝外侧壁的高度高于朝内侧壁的高度且凹槽的朝外侧壁的高度等于封口结构件的高度，所述密封圈内壁底部垂直设置有朝内边沿。凹槽朝外侧壁的高度设置的高些，可以更好地起绝缘作用，避免钢壳与封口结构件侧壁接触短路；边沿的设置，可以避免钢壳上端在弯折180°后与封口结构件相接触短路。