[发明专利]储能元件单体结构及储能元件单体的制作方法

说明书

本发明公开了一种储能元件单体结构及储能元件单体的制作方法，外壳内插装有电芯，电芯上连接有集流体，集流体上设有极柱部，外壳上端部设有盖板，极柱部穿设在盖板上；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。本发明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。

技术领域

本发明涉及储能元件技术领域，尤其是一种储能元件单体结构及储能元件单体的制作方法。

背景技术

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。

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。

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。

现有储能元件单体的制作工艺通常为将电芯、外壳、盖板、集流片、极柱等元件全部封装完成后，再通过盖板上的注液孔往储能元件单体内部注入电解液，注液完成后再通过封堵件对注液孔进行封堵，即先封装盖板再注液。采用这种制作方式，在盖板上需要先加工出注液孔，盖板的加工工序较多，而注液完成后还需要采用额外的封堵件进行封堵，增加元件的同时也增加了制作工序，从而增加了材料成本与制作成本；而且注液孔通常较小，注液所需时间较长，而电解液从较小的注液孔集中注入后，也有可能会出现电解液分布不够均匀的情况，从而影响储能元件单体的能量密度。

发明内容

本申请人针对上述现有储能元件单体及其制作工艺存在的问题，提供一种结构合理的储能元件单体结构及储能元件单体的制作方法，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，减少加工工序，降低材料成本与制作成本。

本发明所采用的技术方案如下：

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，集流体上设有极柱部，外壳上端部设有盖板，极柱部穿设在盖板上；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。

作为上述技术方案的进一步改进：

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。

第一密封件下部开设开口朝下、上小下大的梯形的凹槽。

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。

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。

盖板外周面与外壳内周面之间设置有第二密封件；第二密封件为O型圈。

盖板上开设有沉孔，第一密封件设置在沉孔内；盖板采用绝缘材质。