专利名称：电极绝缘密封结构装配工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及电极绝缘密封技术领域，尤其涉及一种电池或超级电容的电极绝缘密封结构，同时还涉及该电极绝缘密封结构的装配工艺以及采用该电极绝缘密封结构的储能器件。
背景技术：
目前，常用的储能部件(包含电池和超级电容)的电极引出绝缘密封结构如图1所示，该储能部件由电芯01、壳体02、电极引出结构和绝缘密封体，壳体02与电芯01的下端导电连通的，而电极引出结构导电连通在电芯01的上端，故需要将绝缘密封体隔设在电极引出结构和壳体之间、以避免电极引出结构和壳体02接触所引发的短路问题。在具体结构中，壳体02上加工有陷入端盖03和集流板04之间间隙内的变形褶皱02-1，该变形褶皱
02-1和壳体02上端开口处的封口翻沿02-2配合在轴向卡紧在端盖03的上下两端边沿上，且变形褶皱02-1压紧在集流板04的边沿上，从而使得在壳体02和电极引出结构之间需要绝缘的部位有端盖的上端面相邻于外周面的部分、端盖03的外周面、端盖03的下端面相邻于外周面的部分、集流板04的上端面相邻于外周面的部分、集流板04的外周面，因此上述绝缘密封体分为上绝缘密封套05、中绝缘密封圈06和下绝缘密封套07，其中上绝缘密封套05搭设在端盖03的上 端面上，上绝缘密封套05的上端隔设在壳体02的封口翻沿02-2和端盖03的上端面之间、下端隔设在壳体的内周面和端盖02的外周面之间；中绝缘密封圈06隔设在变形褶皱02-2和端盖03的下端面之间；下绝缘密封套07搭设在集流板04的上端面上，下绝缘密封套07的上端隔设在变形褶皱02-2和集流板04的上端面之间、下端隔设在壳体02的内周面和集流板04的外周面之间，从而通过三个分散安装的绝缘密封套和绝缘密封圈达到了隔离电极引出结构和壳体的目的，但是也因为分散式的绝缘密封体结构导致了储能器件安装苦难的问题，如一般该类储能器件会按照如下的安装步骤进行装配:
第I步，将集流板04与电芯01导电固连成一体；
第2步，将步骤I安装后的组件安装于壳体02内；
第3步，将下绝缘密封套07安装在集流板04的轴肩处；
第4步，对壳体02进行滚槽，滚槽位置即为图示变形褶皱02-2对应位置；
第5步，对壳体02进行高度整形，使滚槽时的圆弧状态变为台阶状态；
第6步，在第5步成型的台阶处安装中绝缘密封圈06 (即O型圈)；
第 步，在集流板04的上端过盈固连端盖03 ；
第8步，在端盖03的轴肩处安装上绝缘密封套05 ；
第9步，在壳体02的开口处进行封口处理、以得到需要的封口翻沿02-1。因此现有生产技术中零件安装顺序的原因必须采用三个绝缘密封构件相结合实现密封和绝缘；而就生产工艺比较看来，现有技术中储能器件的绝缘密封结构装配工艺工序较长，生产效率低下，并且由于三个单独的绝缘密封构件在使用过程中出现的装配误差会对整个绝缘密封体的绝缘密封性能带来影响，以致在储能器件中存在较多潜在不确定影响因素，即任意一个零件的缺陷或装配过程的疏忽都会导致单体的绝缘密封失效。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、工序较少的电极绝缘密封结构装配工艺。为了实现以上目的，本发明的电极绝缘密封结构装配工艺的技术方案如下:
一种电极绝缘密封结构装配工艺，包括以下步骤:步骤一，在电芯的端面上导电固连电
极引出结构，所述电极引出结构的外周上具有向内凹陷的凹槽；
步骤二，在电极引出结构的外周上套设绝缘密封套，所述绝缘密封套的一端具有搭设在电极引出结构背向电芯的端面上，绝缘密封套的另一端套设在电芯的外周上；
步骤三，在绝缘密封套的外周上套装壳体，所述壳体具有从点击引出结构背向电芯的一端露出的开口；
步骤四，在所述凹槽位置处向内挤压或滚压壳体、以在壳体上加工出向内凹陷的变形褶皱，通过所述变形褶皱在绝缘密封套的外周上挤压出嵌入所述凹槽内的定位褶皱，并将壳体的开口向内翻折成压紧在所述定位翻沿外的封口翻沿。所述电极引出结构通过如下步骤装配而成:首先，将端盖和集流板的其中一个上设置的定位突起压入或敲入另一个设置的定位孔内，以使定位孔和定位突起过渡插配在一起，并在定位孔和定位突起外围于端盖和集流板端面结合位置处设有结合部；然后，在所述结合部上进行焊接、以将端盖和集流板焊接固连成处于电芯端部的电极引出结构。所述凹槽为沿电极引出结构的周向延伸的槽口朝外的环形凹槽。所述凹槽处于端盖的外周上。所述凹槽是由端盖的端面和集流板的外周面围成，所述集流板的外周面沉入端盖外周面的内侧。所述端盖于背向集流板的一端边沿上设有环形缺口，环形缺口具有背向集流板的环形的挡止面，所述定位翻沿搭设在端盖上于所述挡止面上、并与挡止面挡止配合。所述挡止面的外侧凸设有沿端盖的边沿延伸的环形凸楞，所述绝缘密封套上设有处于定位翻沿根部、并包裹在所述环形凸楞上的包裹部。所述端盖和集流板的相对端面上分别设置有定位突起和定位孔，定位突起过渡插配在定位孔中，并在定位突起和定位孔外围于端盖和集流板端面结合位置处设有结合部，在结合部上设有固连端盖和集流板的焊接结构。所述端盖包括端盖盘体、端盖盘体于朝向集流板的一端端面上凸设的内端盖突起和外端盖突起，所述内端盖突起为套管形状，所述定位孔是由内端盖突起和端盖的端面围成的开口朝向集流板的盲孔；外端盖突起处于内端盖突起的外围，所述定位部处于外端盖突起的端面和集流板的端面结合位置处。本发明采用一体式的绝缘密封套来隔开电极引出结构和壳体，绝缘密封套可以方便快捷的套装在电极引出结构的外周上，并依靠壳体上的封口翻沿和变形褶皱将绝缘密封套压紧在电极引出结构上，从而简化了装配工艺，缩短了装配周期，提高了装配效率，并降低了储能器件中材料的损耗，降低了制造成本。同时依靠壳体上的封口翻沿和变形褶皱在端盖轴向进行定位，保证端盖安装的可靠性和稳定性，进一步确保整个电极引出结构的安装可靠性。解决了现有技术中电极绝缘密封装配工艺长、结构复杂和绝缘密封效果差的问题。
图1是现有技术中电极绝缘密封结构的结构示意 图2是本发明储能器件实施例1的结构示意 图3是图2中电极绝缘密封结构的结构示意 图4是本发明储能器件实施例2中电极绝缘密封结构的结构示意 图5是本发明储能器件实施例3中电极绝缘密封结构的结构示意图。
具体实施例方式本发明的电极绝缘密封结构的装配工艺的实施例，该电极绝缘密封结构的装配工艺由以下步骤组成:步骤一，将端盖和集流板的其中一个上设置的定位突起压入或敲入另一个设置的定位孔内，以使定位孔和定位突起过渡插配在一起，并在定位孔和定位突起外围于端盖和集流板端面结合位置处设有结合部；
步骤二，在所述结合部上进行焊接、以将端盖和集流板焊接固连成处于电芯端部的电极引出结构。步骤三在电极引出结构的外周上套设绝缘密封套，所述绝缘密封套的上端具有搭设在端盖背向集流板的端面上的定位翻沿、下端套设在电芯的外周上；
步骤四，在绝缘密封套的外周上套设壳体；
步骤五，在所述壳体外周面上于所述凹槽的位置处向内挤压或滚压、以通过壳体上产生的变形褶皱在绝缘密封套上挤压出嵌入所述凹槽内的定位褶皱，并在壳体上于端盖背向集流板的一端加工出向内翻着的封口翻沿，所述封口翻沿将所述定位翻沿压紧在端盖的端面上。通过以上装配工艺可得到如下的储能器件，储能器件的实施例1:如图2和图3所示，该储能器件包括端盖1、上集流板2、柱状的电芯3、下集流板4、壳体5、绝缘密封套6，在储能器件的上端具有由端盖I和上集流板2构成的电极引出结构以及由电极引出结构、绝缘密封套6和壳体5构成的绝缘密封结构。上集流板2焊接在电芯3的上端面上、并与电芯3电接触，端盖I导电固定在集流板的上端面上，且端盖是由端盖盘体、端盖盘体下端面于中心位置处凸设的定位柱和于边沿位置处凸设的端盖突起构成，在端盖I的下端面边沿位置处凸设有圆环形的端盖突起1-1，端盖突起1-1的下端面贴合在上集流板2的上端面上，端盖突起1-1的外周面与上集流板2的外周面平齐，并在端盖I的外周上套设有绝缘密封套6，绝缘密封套6的上端通过向内翻着的定位翻沿6-1搭设在端盖I上、下端从上集流板2的下侧伸过而套设在电芯3的外周上，以使端盖I和上集流板2的外周面被包裹在绝缘密封套6的内周面中。壳体5于上端开口的环形开口沿部分设有向内翻着的环形的封口翻沿5-1，该封口翻沿5-1将绝缘密封套6上的定位翻沿6-1压紧在端盖I的上端面上；在端盖I的上端面边沿位置处开设有环形的缺口，该缺口具有朝向上方、并沿端盖I的边沿圆周方向延伸的环形的挡止面，而绝缘密封套6上的定位翻沿6-1就被壳体5上的封口翻沿5-1压紧在该挡止面上，以使绝缘密封套6的定位翻沿6-1与端盖I在上下方向挡止配合。在端盖I的外周上于端盖突起1-1位置处开设有沿端盖I的边沿圆周方向延伸的环形的凹槽1-2，而壳体5于所述凹槽1-2的对应位置处设有向内凹陷的环形的变形褶皱5-2，该变形褶皱5-2将绝缘密封套6的对应部分挤压变形后、在绝缘密封套6的对应部分形成嵌入所述凹槽1-2内的密封褶皱6-2，密封褶皱6-2在上下方向上与所述凹槽1-2的两侧壁面挡止配合。在端盖I的下端面上凸设有处于中心位置处的圆柱状的定位柱1-3，在定位柱1-3的轴线上开设有开口朝向的定位盲孔1-4 ;在上集流板2的上端面上凸设有处于中心位置处的圆环状的定位突起2-1，该定位突起2-1间隙插装在所述定位盲孔1-4内。端盖突起1-1的内周面、定位柱1-3的外周面、端盖I的下端面和上集流板2的上端面围成环形的空隙。在端盖突起1-1的下端面位置处具有与上集流板2的边沿上的连接部，在连接部和上集流板2之间设置有用于将两者焊装固连在一起的焊接结构，端盖I和上集流板2通过该焊接结构固连在一起。壳体5除包裹在所述绝缘密封套6外表面上的开口部分、还具有包裹在电芯3外周面和下端面外的盲端部分，该盲端部分由套设在电芯3的外周上的筒体部分和处于电芯3的下端面外的底板部分构成，并将下集流板4夹设在底板部分和电芯3之间、以通过下集流板4实现壳体5和电芯3之间的电连接。按照上述电极绝缘密封工艺实施例中所提供的相关步骤完成储能器件的装配，在装配完成后，壳体5上的变形褶皱5-2就会将绝缘密封套6上的密封折皱压紧在端盖I上的凹槽1-2内，壳体5上的封口翻沿5-1则会将绝缘密封套6上的定位翻沿6-1压紧在端盖I上端的环形的缺口内，并且定位翻沿6-1和缺口的挡止面在上下方向挡止配合。因此在装配储能器件的过程中，可快捷的完成绝缘密封套的装配，而且壳体上的变形褶皱和封口翻沿在紧密挤压绝缘密封套的情况下，不但能够保证壳体和端盖结合紧密，而且依靠绝缘密封套变形后得到的密封折皱和定位翻沿，从而保证了电极部分绝缘密封的可靠性，解决了现有技术中电极绝缘密封装配工艺长、结构复杂和绝缘密封效果差的问题。本发明的储能器件的实施例2，如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于，去除了端盖21和上集流板22相对端分别设置的定位突起和定位盲孔，即去除了端盖21和上集流板22之间的定位结构，而依靠端盖突起21-1和上集流板22之间的焊接结构保证端盖21和上集流板22之间固连的可靠性。本发明的储能器件的实施例3，如图5所示，本实施例与实施例2的区别在于，在本实施例在去除了端盖31的外周面上开设的凹槽，而使上集流板32在端盖31和电芯33之间构成缩颈结构，从而使得端盖31和电芯33的相对端面和上集流板32的外周面围成向内凹陷的环形的凹槽31-2，对应的壳体35上的变形褶皱35-2和绝缘密封套36上的密封折皱36-2均处于所述凹槽31-2位置处；在端盖31上端的挡止面外侧设有向上突起的环形凸楞31-6，该环形凸楞31-6将绝缘密封套36和壳体35的上端弯折部分向上顶起，以在壳体35的封口翻沿35-1和绝缘密封套36的定位翻沿36-1的根部设置出处于所述环形凸楞上的包裹部。在上述实施例中，在电极弓I出结构部分用于与壳体的变形褶皱和绝缘密封套的密封褶皱对应的凹槽处于端盖的外周面或上集流板外周面所处缩进结构位置处，在其他实施例中，所述凹槽也可以用沿端盖的边沿周向分布的凹坑替换，对应的当所述凹坑设置在上集流板的外周上时，凹坑处于上集流板上开设的一圈豁口内；另外，所述凹坑或凹槽也可以处于现有技术中端盖和上集流板的相对端面之间，也就是直接将现有技术中的上、下绝缘密封套和中绝缘密封圈整体用上述实施例中的绝缘密封套替换。在上述实施例中，端盖和集流板均为圆盘状的，以适应目前市场中大多储能器件的外柱状外形，在其他实施例中，端盖和集流板也可以是棱柱状的，以适用于棱柱状外形的储能器件。在其他实施例中，所述凹槽也可以分布在端盖和集流板的相对侧面之间于边沿部位、或端盖和电芯的相对侧面之间于集流板的外围位置处，或者将所述凹槽用凹坑替换，各个凹坑沿端盖的边沿延伸延伸方向分布。在不考虑电极引出结构或电极引出结构采用现有技术的情况下，本发明的电极绝缘密封工艺也可以是步骤:
步骤一，在集流板的远离电芯的一侧端面上固定端盖，并在端盖的外周上套装绝缘密封套，所述端盖的外周上沿端盖的边沿延伸方向分布的凹槽，所述绝缘密封套的一端套设在电芯的外周上、另一端从端盖的背向集流板的一端露出；
步骤二，将壳体的筒状开口部分套装在绝缘密封套的外围，壳体的环形开口沿处于绝缘密封套的露出部分的外围；
步骤三，在所述凹槽位置处挤压壳体、以通过壳体将绝缘密封套的相应部分嵌入所述凹槽或凹坑内，并将壳体的环形开口沿向内翻着成封口翻沿、以通过封口翻沿将所述定位翻沿压紧在端盖的端面上。
权利要求
1.一种电极绝缘密封结构装配工艺，其特征在于，包括以下步骤:步骤一，在电芯的端面上导电固连电极引出结构，所述电极引出结构的外周上具有向内凹陷的凹槽； 步骤二，在电极引出结构的外周上套设绝缘密封套，所述绝缘密封套的一端具有搭设在电极引出结构背向电芯的端面上，绝缘密封套的另一端套设在电芯的外周上； 步骤三，在绝缘密封套的外周上套装壳体，所述壳体具有从点击引出结构背向电芯的一端露出的开口； 步骤四，在所述凹槽位置处向内挤压或滚压壳体、以在壳体上加工出向内凹陷的变形褶皱，通过所述变形褶皱在绝缘密封套的外周上挤压出嵌入所述凹槽内的定位褶皱，并将壳体的开口向内翻折成压紧在所述定位翻沿外的封口翻沿。
2.根据权利要求1所述的电极绝缘密封结构装配工艺，其特征在于，所述电极引出结构通过如下步骤装配而成:首先，将端盖和集流板的其中一个上设置的定位突起压入或敲入另一个设置的定位孔内，以使定位孔和定位突起过渡插配在一起，并在定位孔和定位突起外围于端盖和集流板端面结合位置处设有结合部；然后，在所述结合部上进行焊接、以将端盖和集流板焊接固连成处于电芯端部的电极引出结构。
3.根据权利要求1所述的电极绝缘密封结构装配工艺，其特征在于，所述凹槽为沿电极引出结构的周向延伸的槽口朝外的环形凹槽。
4.根据权利要求1所述的电极绝缘密封结构装配工艺，其特征在于，所述凹槽处于端盖的外周上。
5.根据权利要求1所述的电极绝缘密封结构装配工艺，其特征在于，所述凹槽是由端盖的端面和集流板的外周面围成，所述集流板的外周面沉入端盖外周面的内侧。
6.根据权利要求1所述的电极绝缘密封结构装配工艺，其特征在于，所述端盖于背向集流板的一端边沿上设有环形缺口，环形缺口具有背向集流板的环形的挡止面，所述定位翻沿搭设在端盖上于所述挡止面上、并与挡止面挡止配合。
7.根据权利要求6所述的电极绝缘密封结构装配工艺，其特征在于，所述挡止面的外侧凸设有沿端盖的边沿延伸的环形凸楞，所述绝缘密封套上设有处于定位翻沿根部、并包裹在所述环形凸楞上的包裹部。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的电极绝缘密封结构装配工艺，其特征在于，所述端盖和集流板的相对端面上分别设置有定位突起和定位孔，定位突起过渡插配在定位孔中，并在定位突起和定位孔外围于端盖和集流板端面结合位置处设有结合部，在结合部上设有固连端盖和集流板的焊接结构。
9.根据权利要求8所述的电极绝缘密封结构装配工艺，其特征在于，所述端盖包括端盖盘体、端盖盘体于朝向集流板的一端端面上凸设的内端盖突起和外端盖突起,所述内端盖突起为套管形状，所述定位孔是由内端盖突起和端盖的端面围成的开口朝向集流板的盲孔；外端盖突起处于内端盖突起的外围,所述定位部处于外端盖突起的端面和集流板的端面结合位置处。
全文摘要
本发明公开了一种电极绝缘密封结构装配工艺，该电极绝缘密封结构装配工艺采用一体式的绝缘密封套来隔开电极引出结构和壳体，绝缘密封套可以方便快捷的套装在电极引出结构的外周上，并依靠壳体上的封口翻沿和变形褶皱将绝缘密封套压紧在电极引出结构上，从而简化了装配工艺，缩短了装配周期，提高了装配效率，并降低了储能器件中材料的损耗，降低了制造成本。同时依靠壳体上的封口翻沿和变形褶皱在端盖轴向进行定位，保证端盖安装的可靠性和稳定性，进一步确保整个电极引出结构的安装可靠性。解决了现有技术中电极绝缘密封装配工艺长、结构复杂和绝缘密封效果差的问题。
文档编号H01G11/86GK103199204SQ201310103060
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月28日 优先权日2013年3月28日
发明者徐梅, 张红涛, 张颖, 李欢, 梁晓鸽, 董济锐 申请人:凯迈嘉华(洛阳)新能源有限公司