專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電池用蓋板組件和使用該蓋板組件的電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種電池用蓋板組件和使用該蓋板組件的電池。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電池，如包括鎳鎘二次電池和鎳氫二次電池在內(nèi)的堿性二次電 池， 一般包括電池蓋板組件、電池殼體、極芯和堿性電解液，極芯包括極板 及隔板，極板具有極耳，極耳與電池蓋板組件相連，從而將極板的電流引到 電池蓋板組件上。
傳統(tǒng)的直封圓柱形堿性二次電池采用柱型鋼殼作為電池殼體，電池的組 裝過(guò)程一般包括將極板(包括正極板和負(fù)極板)和隔膜巻繞形成極芯，將極 芯放入電池殼體中，注入電解液；將極板的極耳焊接在電池蓋板組件上，然 后封口。由于焊接極耳需要在電池殼體外面進(jìn)行，因此要求極耳要伸出電池 殼體外一定距離，才能保證焊接的進(jìn)行。這就要求極耳必須有一定的長(zhǎng)度， 而在寬度和厚度一定的情況下，極耳的長(zhǎng)度是與歐姆阻抗成正比的，極耳越 長(zhǎng)，歐姆阻抗越大。堿性二次電池在封口時(shí)，與極耳相連的蓋板組件和電池 殼體固定連接，因此極耳在極芯與蓋板組件之間強(qiáng)行彎折成U形或S形，有 可能造成極耳與鋼殼之間接觸而發(fā)生短路。
為了避免極耳與蓋板的焊接問(wèn)題，CN2389421Y公開(kāi)了一種高功率氫鎳 電池，該電池包括電池殼、密封圈、防爆球、正負(fù)極板、極耳、隔膜，正極 耳和負(fù)極耳分別通過(guò)螺栓、螺母與電池正極端子和負(fù)極端子聯(lián)接，電池蓋上 部設(shè)有供電池聯(lián)接的螺栓。該電池雖然避免了極耳與蓋板的焊接問(wèn)題，但是 在組裝該電池的過(guò)程中，用螺栓和螺母聯(lián)接正極耳和正極端子或負(fù)極耳和負(fù) 極端子時(shí)，需要擰動(dòng)螺母并保證螺栓不隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，因此正極耳和正極端子或
負(fù)極耳和負(fù)極端子的聯(lián)接過(guò)程必須在電池殼體外面進(jìn)行，極耳要伸出鋼殼外 一定距離，因此，該電池仍然存在極耳過(guò)長(zhǎng)且極耳可能與電池殼體接觸而發(fā) 生短路的缺點(diǎn)。
CN 2773913Y公開(kāi)了 一種電池蓋板組件和使用該電池蓋板組件的電池， 該電池蓋板組件包括具有通孔的金屬蓋板、極柱和卡板，所述卡板由絕緣材 料制成，卡板上具有與極柱上定位塊形狀匹配的凹槽，凹槽底部具有通孔， 所述極柱穿過(guò)卡板凹槽中的通孔和金屬蓋板的通孔后，緊固在金屬蓋板上。 使用該電池蓋板組件雖然可以在極柱安裝過(guò)程中自動(dòng)將極柱固定，防止極柱 轉(zhuǎn)動(dòng)，但是由于需要將卡板的凹槽與極柱的定位塊對(duì)應(yīng)地安裝，因此蓋板組 件組裝完成后才能與電池的其它部件安裝連接起來(lái)，將極耳與蓋板組件的極 柱相連時(shí)，極耳要伸出殼體外一定距離，因此，該電池仍然存在極耳過(guò)長(zhǎng)且 極耳可能與電池殼體接觸而發(fā)生短路的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的電池極耳過(guò)長(zhǎng)且極耳可能與電池殼體 接觸而發(fā)生短路的缺點(diǎn)，提供一種電池用蓋板組件和使用該蓋板組件的電 池，使用該蓋板組件的電池能夠縮短極耳長(zhǎng)度并且能夠有效避免極耳與電池 殼體接觸而發(fā)生短路。
本發(fā)明提供了一種電池用蓋板組件，該蓋板組件包括極柱4和具有通孔 11的蓋板5，極柱4的一端穿過(guò)蓋板5的通孔11,其中，該蓋板組件還包括 卡件6，卡件6卡在極柱穿過(guò)蓋板通孔的一端，將極柱4和蓋板5固定連接。
本發(fā)明提供了一種電池，該電池包括蓋板組件、殼體K極芯2和電解 液，極芯2和電解液位于殼體1中，極芯2包括極板和隔板，極板具有極耳 3，蓋板組件包括具有通孔ll的蓋板5和極柱4，極柱的一端穿過(guò)蓋板的通 孔，極柱的另一端與極耳3連接，蓋板5與殼體1固定連接，其中，該蓋板
組件還包括卡件6，卡件6卡在極柱穿過(guò)蓋板通孔的一端，將極柱4和蓋板 5固定連接。
由于本發(fā)明提供的電池用蓋板組件包括卡件，極柱的一端穿過(guò)蓋板的通 孔后可以用卡件進(jìn)行固定，因此，在本發(fā)明提供的電池的組裝過(guò)程中，可以 先將極耳與極柱連接，然后將與極柱相連的極芯放入殼體，這樣就不需要額 外增加極耳的長(zhǎng)度；而且將極柱放入殼體中以后，將具有通孔的蓋板套在極 柱上，使用卡件將二者固定連接，然后將蓋板與殼體固定連接即可完成電池 的組裝過(guò)程，不需要彎折極耳，從而有效避免由極耳與電池殼體接觸而引起 的短路。


圖1為本發(fā)明提供的電池用蓋板組件的剖視圖； 圖2為本發(fā)明的極柱的剖視圖3為表示本發(fā)明的電池用蓋板組件的卡件的示意圖;
圖4為本發(fā)明的蓋板組件和極芯的結(jié)構(gòu)分解示意圖5為本發(fā)明提供的電池的剖視圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1:殼體；2:極芯；3:極耳；4:極柱；5:蓋板；6:卡件; 7:密封圈；8:絕緣圈；11:通孔；12:柱體結(jié)構(gòu)； 13:筒體結(jié)構(gòu)；14:凹槽；15:安全閥。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明提供的蓋板組件和電池。 本發(fā)明提供的電池用蓋板組件包括極柱4、具有通孔11的蓋板5和卡件 6，極柱4的一端穿過(guò)蓋板5的通孔11，卡件6卡在極柱穿過(guò)蓋板通孔的一 端，將極柱4和蓋板5固定連接。
卡件6的結(jié)構(gòu)可以與常規(guī)的卡件的結(jié)構(gòu)相同，例如，可以為環(huán)形或條形。 卡件6優(yōu)選為環(huán)形卡件，例如，如圖3所示，卡件6為卡簧，卡簧一般為環(huán) 形彈簧，由彈性材料由彈性鋼制成，在使用時(shí)，將卡簧套在極柱上，彈性材 料可以自動(dòng)回縮，從而將卡簧卡在極柱上?？某叽绱笮≈灰軌蚴勾┻^(guò) 蓋板通孔的極柱一端不會(huì)從通孔滑落即可，例如，當(dāng)卡件為條形時(shí)，條形卡 件的長(zhǎng)度大于蓋板通孔的橫截面上任意兩點(diǎn)之間的最大距離；當(dāng)卡件為環(huán)形 時(shí)，卡在極柱上的環(huán)形卡件的外圈直徑大于蓋板通孔的橫截面上任意兩點(diǎn)之 間的最大距離。
極柱4的結(jié)構(gòu)可以與常規(guī)的極柱的結(jié)構(gòu)相同，例如可以采用如CN 2773913Y中公開(kāi)的極柱。極柱的結(jié)構(gòu)只要滿足使極柱的一端能穿過(guò)蓋板的 通孔而另一端不能穿過(guò)蓋板的通孔即可，即極柱一端的橫截面尺寸小于等于 蓋板通孔的橫截面尺寸，中間部位和/或另一端的橫截面尺寸大于蓋板通孔的 橫截面尺寸。卡件6卡在極柱穿過(guò)蓋板通孔的一端即可將極柱4和蓋板5固 定連接。
為了便于極柱4與蓋板5之間的連接并便于卡件卡在極柱穿過(guò)蓋板通孔 的一端，按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，如圖2所示，極柱4的一端為柱 體結(jié)構(gòu)12，另一端為筒體結(jié)構(gòu)13。按照該優(yōu)選實(shí)施方式，柱體結(jié)構(gòu)12穿過(guò) 蓋板5的通孔11，卡件6卡在柱體結(jié)構(gòu)12上。
所述柱體結(jié)構(gòu)12的橫截面尺寸小于等于蓋板5的通孔11的橫截面尺寸， 筒體結(jié)構(gòu)13的橫截面尺寸大于蓋板5的通孔11的橫截面尺寸，從而使柱體 結(jié)構(gòu)12能夠通過(guò)蓋板5的通孔11，而筒體結(jié)構(gòu)13不能通過(guò)蓋板5的通孔 11。凹槽14的高度優(yōu)選大于蓋板5的厚度。所述柱體結(jié)構(gòu)12可以為各種柱 體形狀，例如方柱體或圓柱體，為了制造和裝配的方便，柱體結(jié)構(gòu)12優(yōu)選
為圓柱體。所述筒體結(jié)構(gòu)13可以為各種筒體形狀，例如方筒或圓筒，為了
制造和裝配的方便，筒體結(jié)構(gòu)13優(yōu)選為圓筒。
如圖2所示，柱體結(jié)構(gòu)12還可以具有凹槽14，凹槽14可以位于柱體結(jié) 構(gòu)的任何部位，優(yōu)選位于柱體結(jié)構(gòu)12靠近筒體結(jié)構(gòu)13的一端。如圖1所示， 可以將蓋板5的通孔11套在極柱4的凹槽14上，卡件6位于凹槽14中。
如圖1或4所示，蓋板組件還可以包括密封圈7，密封圈7可以位于蓋 板5與極柱4的筒體結(jié)構(gòu)13之間。密封圈7可以由橡膠制成，如丁苯橡膠、 三元乙丙橡膠。密封圈7的內(nèi)圈尺寸大于等于極柱4的柱體結(jié)構(gòu)12的橫截 面尺寸且小于極柱4的筒體結(jié)構(gòu)13的橫截面尺寸，密封圈7的外圈尺寸大 于通孔11的橫截面尺寸。密封圈7與蓋板5的厚度之和稍大于凹槽14的高 度。在蓋板組件的組裝過(guò)程中，如圖1所示，可以依次將密封圈7、蓋板5 和卡件6套在極柱4的凹槽14上，然后，可以選擇性地將卡件8、蓋板5 和極柱4焊接在一起。按照本發(fā)明的該優(yōu)選實(shí)施方式，可以提高蓋板組件的 密封性能，進(jìn)而提高使用該蓋板組件的電池的密封性能。
蓋板5的通孔11優(yōu)選位于蓋板5的中心。蓋板5的橫截面形狀可以為 各種形狀，例如方形或圓形，優(yōu)選為圓形。如圖1或圖4所示，蓋板組件還 可以包括安全閥15，安全閥15位于蓋板5上。安全閥15結(jié)構(gòu)和功能已為本 領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，電池的內(nèi)壓較小時(shí)，安全閥處于密封狀態(tài)；當(dāng)電池由 于意外的原因?qū)е码姵氐膬?nèi)壓急劇增大時(shí)，安全閥將及時(shí)啟動(dòng)，排泄氣體， 及時(shí)降低電池內(nèi)壓。本發(fā)明對(duì)安全闊15的個(gè)數(shù)沒(méi)有特別的限定，可以為一 個(gè)或多個(gè)，當(dāng)安全閥15為多個(gè)時(shí)，多個(gè)安全閥15均勻分布。在此所述的均 勻分布是指多個(gè)安全閥15均勻分布在以蓋板中心為圓心的圓上。
如圖5所示，本發(fā)明提供的電池包括蓋板組件、殼體l、極芯2和電解 液，極芯2和電解液位于殼體1中，極芯2包括極板和隔板，極板具有極耳 3，蓋板組件包括具有通孔11的蓋板5、極柱4和卡件6，蓋板5與殼體1 固定連接，極柱的一端穿過(guò)蓋板的通孔，極柱的另一端與極耳3連接，卡件
6卡在極柱穿過(guò)蓋板通孔的一端，將極柱4和蓋板5固定連接。
由于本發(fā)明提供的電池所使用的蓋板組件包括卡件，極柱的一端穿過(guò)蓋 板的通孔后可以通過(guò)卡件進(jìn)行固定，因此，在本發(fā)明提供的電池的組裝過(guò)程 中，可以先將極耳與極柱連接，然后將與極柱相連的極芯放入殼體，這樣就 不需要額外增加極耳的長(zhǎng)度；而且將極柱放入殼體中以后，將具有通孔的蓋 板套在極柱上，使用卡件將二者固定連接，然后將蓋板與殼體固定連接即可 完成電池的組裝過(guò)程，不需要彎折極耳，從而有效避免由極耳與電池殼體接 觸而引起的短路。
極耳3與極柱4的連接方式可以為常規(guī)的用于連接極耳與蓋板組件的方 法，優(yōu)選為焊接。焊接己為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，可以為電阻焊、激光焊 或超聲波焊。如圖4或5所示，極柱4的一端為柱體結(jié)構(gòu)12，另一端為筒體 結(jié)構(gòu)13，極耳可以連接在筒體結(jié)構(gòu)13的筒壁上，當(dāng)極耳為多個(gè)時(shí)，多個(gè)極 耳可以連接在筒體結(jié)構(gòu)13的筒壁的不同部位上。極耳3可以連接在筒壁的 外側(cè)，也可以連接在筒壁的內(nèi)側(cè)，為了連接方便，優(yōu)選將極耳3連接在筒壁 的外側(cè)。
本發(fā)明提供的電池可以為現(xiàn)有的各種電池，例如，可以為堿性二次電池 或鋰離子二次電池，優(yōu)選為堿性二次電池，更優(yōu)選為高功率堿性二次電池。 堿性二次電池或鋰離子二次電池的極芯2的結(jié)構(gòu)和制備方法已為本領(lǐng)域技術(shù) 人員所公知。極芯2包括極板和隔板，極板包括正極板和負(fù)極板。極芯2的 制備過(guò)程一般包括制備正極板和負(fù)極板，在正極板和負(fù)極板上焊接極耳3， 在正極板和負(fù)極板之間放置隔板后巻繞。其中，制備正負(fù)極板的方法以及巻 繞的方法已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，在此不再贅述。
蓋板組件在上文已做詳細(xì)描述，在此不再贅述。電池可以在正極端和/ 或負(fù)極端使用所述蓋板組件，優(yōu)選在正極端和負(fù)極端均使用所述蓋板組件。
殼體1可以為常規(guī)的電池殼體，例如可以為鋼殼，殼體1的橫截面形狀
優(yōu)選為圓形。蓋板5與殼體1的固定連接方式可以為常規(guī)的用于固定連接蓋 板和殼體的方法，如圖5所示，殼體l的端部具有與蓋板5相配合的卡槽， 蓋板5位于該卡槽中。
如圖5所示，該電池還可以包括絕緣圈9，將絕緣圈9位于蓋板5和殼 體1的卡槽之間，在電池裝配過(guò)程中，先將絕緣圈9放入到殼體1的卡槽中， 然后再放入蓋板5，從而可以確保電池的密封性能并防止蓋板與殼體接觸發(fā) 生短路。
本發(fā)明提供的電池的組裝過(guò)程可以包括將正極極耳與正極極柱的一端 連接，將負(fù)極極耳與負(fù)極極柱的一端連接，所述正極極耳位于極芯的一端， 負(fù)極極耳位于極芯的另一端；將兩端分別與正極極柱和負(fù)極極柱相連的極芯 放入兩端開(kāi)口的殼體中，將具有通孔的蓋板套在正極極柱的另一端，將卡件 卡在極柱穿過(guò)通孔的一端上，將蓋板和極柱固定連接；將蓋板與殼體固定連 接，從而將殼體的一端封閉；往殼體中注入電解液；然后再按照上述步驟， 將殼體的另一端封閉。
權(quán)利要求
1、一種電池用蓋板組件，該蓋板組件包括極柱(4)和具有通孔(11)的蓋板(5)，極柱(4)的一端穿過(guò)蓋板(5)的通孔(11)，其特征在于，該蓋板組件還包括卡件(6)，卡件(6)卡在極柱穿過(guò)蓋板通孔的一端，將極柱(4)和蓋板(5)固定連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓋板組件，其中，極柱(4)的一端為柱體結(jié)構(gòu) (12)，另一端為筒體結(jié)構(gòu)(13)，柱體結(jié)構(gòu)(12)的橫截面尺寸小于等于蓋板(5) 的通孔(ll)的橫截面尺寸，筒體結(jié)構(gòu)(13)的橫截面尺寸大于蓋板(5)的通孔(11) 的橫截面尺寸；柱體結(jié)構(gòu)(12)穿過(guò)蓋板(5)的通孔(11)，卡件(6)卡在柱體結(jié)構(gòu) (12)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓋板組件，其中，柱體結(jié)構(gòu)(12)具有凹槽(14)， 凹槽(14)位于柱體結(jié)構(gòu)(12)靠近筒體結(jié)構(gòu)(13)的一端，卡件(6)位于凹槽(14)
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓋板組件，其中，蓋板組件還包括密封圈(7)， 密封圈7的內(nèi)圈尺寸大于等于柱體結(jié)構(gòu)12的橫截面尺寸且小于筒體結(jié)構(gòu)13 的橫截面尺寸，密封圈(7)的外圈尺寸大于通孔(11)的橫截面尺寸；密封圈(7) 位于蓋板(5)與極柱(4)的筒體結(jié)構(gòu)(13)之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓋板組件，其中，蓋板組件還包括安全閥(15)， 安全閥(15)位于蓋板(5)上。
6、 一種電池，該電池包括蓋板組件、殼體(l)、極芯(2)和電解液，極芯 (2)和電解液位于殼體(1)中，極芯(2)包括極板和隔板，極板具有極耳(3)，蓋板組件包括具有通孔(11)的蓋板(5)和極柱(4)，極柱的一端穿過(guò)蓋板的通孔， 極柱的另一端與極耳(3)連接，蓋板(5)與殼體(1)固定連接，其特征在于，該蓋板組件還包括卡件(6)，卡件(6)卡在極柱穿過(guò)蓋板通孔的一端，將極柱(4) 和蓋板(5)固定連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池，其中，極柱(4)的一端為柱體結(jié)構(gòu)(12)， 另一端為筒體結(jié)構(gòu)(13)，柱體結(jié)構(gòu)(12)的橫截面尺寸小于等于蓋板(5)的通孔 (ll)的橫截面尺寸，筒體結(jié)構(gòu)(13)的橫截面尺寸大于蓋板(5)的通孔(11)的橫截 面尺寸；柱體結(jié)構(gòu)(12)穿過(guò)蓋板(5)的通孔(11)，卡件(6)卡在柱體結(jié)構(gòu)(12)上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池，其中，柱體結(jié)構(gòu)(12)具有凹槽(14)，凹槽(14)位于柱體結(jié)構(gòu)(12)靠近筒體結(jié)構(gòu)(13)的一端，卡件(6)位于凹槽(14)中。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池，其中，蓋板組件還包括密封圈(7)，密封圈7的內(nèi)圈尺寸大于等于柱體結(jié)構(gòu)12的橫截面尺寸且小于筒體結(jié)構(gòu)13的 橫截面尺寸，密封圈(7)的外圈尺寸大于通孔(11)的橫截面尺寸；密封圈(7)位于蓋板(5)與極柱(4)的筒體結(jié)構(gòu)(13)之間。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池，其中，蓋板組件還包括安全閥(15)， 安全閥(15)位于蓋板(5)上。
全文摘要
一種電池用蓋板組件包括極柱和具有通孔的蓋板，極柱的一端穿過(guò)蓋板的通孔，其中，該蓋板組件還包括卡件，卡件卡在極柱穿過(guò)蓋板通孔的一端，將極柱和蓋板固定連接。還提供了使用該蓋板組件的電池。在本發(fā)明提供的電池的組裝過(guò)程中，可以先將極耳與極柱連接，然后將與極柱相連的極芯放入殼體，這樣就不需要額外增加極耳的長(zhǎng)度；而且將極柱放入殼體中以后，將具有通孔的蓋板套在極柱上，使用卡件將二者固定連接，然后將蓋板與殼體固定連接即可完成電池的組裝過(guò)程，不需要彎折極耳，從而有效避免由極耳與電池殼體接觸而引起的短路。
文檔編號(hào)H01M2/04GK101170170SQ20061015032
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2006年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月26日
發(fā)明者焦天宇, 顏海鵬 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司