專(zhuān)利名稱(chēng)：一種方形鋰離子電池極柱防轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋰離子電池，尤其是一種方形鋰離子電池極柱防 轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
隨著容量型、功率型鋰離子電池的應(yīng)用，方型殼體的引出式極耳 已不能滿(mǎn)足鋰離子電池大電流放電的需要，極柱式設(shè)計(jì)已開(kāi)始代替極 耳引出式設(shè)計(jì)。極柱式設(shè)計(jì)的鋰離子電池在制造和使用過(guò)程中，由于 螺母的反復(fù)擰動(dòng)，容易造成極柱松動(dòng)影響電池密封效果，嚴(yán)重的會(huì)造 成極片上極耳與極片斷裂，使電池壽命減短或電池內(nèi)部短路。
現(xiàn)有的防止極柱轉(zhuǎn)動(dòng)方法有第一種，極柱與蓋板澆鑄一體，極 柱與蓋板之間進(jìn)行絕緣澆鑄；第二種，防轉(zhuǎn)動(dòng)件與蓋板焊接在一起， 極柱與蓋板、防轉(zhuǎn)動(dòng)件之間進(jìn)行絕緣處理；第三種，蓋板內(nèi)凹卡槽， 極柱與蓋板之間加絕緣墊，極柱與蓋板擠壓防轉(zhuǎn)；第四種，內(nèi)加防塑 料件，鎖在極柱自鎖臺(tái)防轉(zhuǎn)。
以上四種方法都存在著大量的問(wèn)題第一種，由于是一次澆鑄成 型，成本過(guò)高，現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)民用鋰離子電池?zé)o發(fā)現(xiàn)此種結(jié)構(gòu)；第二種， 由于防轉(zhuǎn)動(dòng)件與蓋板需焊在一起，組裝難度較大，電池極柱密封效果 不會(huì)很好，防轉(zhuǎn)動(dòng)件需與極柱內(nèi)臺(tái)配合，防轉(zhuǎn)動(dòng)件需做成一個(gè)漏斗型， 防轉(zhuǎn)動(dòng)件或極柱加工困難，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的民用產(chǎn)品還沒(méi)發(fā)現(xiàn)此結(jié)構(gòu)，成 本較高；第三種，由于需要蓋板內(nèi)凹，蓋板又要與極柱之間加絕緣墊， 為達(dá)到密封和防轉(zhuǎn)動(dòng)，蓋板必須加厚，絕緣墊材料必須抗疲勞能力較 高，在增加成本和質(zhì)量的前提下，能達(dá)到很好的效果，但國(guó)內(nèi)此設(shè)計(jì) 的產(chǎn)品，蓋板、絕緣墊都很薄，由于小電池使用時(shí)，要求的轉(zhuǎn)動(dòng)力距 較小，此種設(shè)計(jì)多用于小電池上，由于大電池在使用時(shí)要求的轉(zhuǎn)動(dòng)力 距較大，此設(shè)計(jì)無(wú)法達(dá)到理想的效果；第四種，由于塑料件的強(qiáng)度問(wèn) 題，塑料件質(zhì)量較大，極柱自鎖臺(tái)有效厚度需要加厚，造成極柱質(zhì)量 需增加、電池內(nèi)腔利用率降低，國(guó)內(nèi)部分廠(chǎng)家正在使用此設(shè)計(jì)，但效果也不是很不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種安全性高、密封性強(qiáng)、能夠有效地防 止極柱轉(zhuǎn)動(dòng)的方形鋰離子電池極柱防轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種方形鋰離子電池極柱防轉(zhuǎn)動(dòng) 裝置，包括分別由正、負(fù)極柱本體和正、負(fù)極柱臺(tái)組成的正、負(fù)極柱， 正、負(fù)極柱本體分別由上部、下部組成，正、負(fù)極柱本體的上部、下 部之間設(shè)置扁臺(tái)狀的正、負(fù)極柱臺(tái)，還包括與正、負(fù)極柱構(gòu)成鑲嵌配 合的支架，支架上開(kāi)設(shè)分別與正、負(fù)極柱臺(tái)的周邊輪廓相吻合的第一、 二通孔，正、負(fù)極柱臺(tái)周邊輪廓均為非圓形，正、負(fù)極柱臺(tái)的周邊輪 廓由至少兩段相異曲率的邊緣構(gòu)成。
本發(fā)明通過(guò)設(shè)置支架，并將正、負(fù)極柱與支架組裝為一體，使正、 負(fù)極柱與支架互相鎖死，能夠有效地防止極柱轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，本發(fā)明結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝容易，成本低。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中極柱的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2的俯視圖； 圖4是圖1中支架的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是圖4的A-A剖視圖； 圖6是圖4中的金屬鑲件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
一種方形鋰離子電池極柱防轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，包括分別由正、負(fù)極柱本 體12、 22和正、負(fù)極柱臺(tái)11、 21組成的正、負(fù)極柱IO、 20，正、負(fù) 極柱臺(tái)ll、 21和正、負(fù)極柱本體12、 22在加工時(shí)一體成型。正、負(fù) 極柱本體12、 22分別由上部12a、 22a、下部12b、 22b組成，正、負(fù) 極柱本體12、 22的上部12a、 22a、下部12b、 22b之間設(shè)置扁臺(tái)狀的 正、負(fù)極柱臺(tái)ll、 21，本發(fā)明還包括與正、負(fù)極柱IO、 20構(gòu)成鑲嵌 配合的支架30，支架30上開(kāi)設(shè)分別與正、負(fù)極柱臺(tái)11、 21的周邊輪廓相吻合的第一、二通孔31、 32，正、負(fù)極柱臺(tái)ll、 21周邊輪廓均
為非圓形，正、負(fù)極柱臺(tái)11、 21的周邊輪廓由至少兩段相異曲率的邊
緣構(gòu)成，如圖1所示。
結(jié)合圖l、 2、 3，所述的正、負(fù)極柱臺(tái)ll、 21周邊輪廓大致呈橢
圓形，正、負(fù)極柱臺(tái)11、 21的兩相鄰邊之間呈圓弧狀過(guò)渡，大大降低
了銳度，有效地防止極耳被割斷現(xiàn)象的發(fā)生，保證了電池組的安全性。
正、負(fù)極柱臺(tái)11、 21的周邊輪廓也可設(shè)計(jì)為正六邊形、跑道形、或者
其它多邊形，其中正六邊形可直接用六邊形棒材加工 ；跑道形易加工，
雖然質(zhì)量較重，但有利于負(fù)極柱的散熱。
結(jié)合圖4，所述的支架30為塑料支架，其周邊輪廓呈長(zhǎng)方形，支
架30內(nèi)部鑲嵌第一、二金屬鑲件33、 34， 二者的周邊輪廓呈長(zhǎng)方形， 第一、二金屬鑲件33、 34的中心處開(kāi)設(shè)與正、負(fù)極柱臺(tái)ll、 21周邊 輪廓相吻合的第一、二通孔31、 32，第一、二金屬鑲件33、 34與正、 負(fù)極柱臺(tái)ll、 21靜配合，第一、二金屬鑲件33、 34的邊沿處各開(kāi)設(shè) 4個(gè)定位孔35，定位孔35在鑄造過(guò)程中用于與模具內(nèi)的定位銷(xiāo)相配合， 起到定位作用。所述的支架30上位于第一、二通孔31、 32之間的位 置處設(shè)置凹部36，凹部36的截面呈長(zhǎng)方形，在支架鑄造的過(guò)程中， 這種結(jié)構(gòu)能夠防止因非金屬材料成形冷卻時(shí)收縮而變形，凹部36的中 心處開(kāi)設(shè)圓孔37，該圓孔37用于注射電解液。支架30防轉(zhuǎn)動(dòng)功效的 好壞，主要取決于正、負(fù)極柱臺(tái)ll、 21和支架30的內(nèi)部第一、二金 屬鑲件33、 34配合的緊密情況，以及正、負(fù)極柱臺(tái)11、 21最大轉(zhuǎn)動(dòng)距 離的大小，正、負(fù)極柱臺(tái)11、 21的轉(zhuǎn)動(dòng)距離是指受力點(diǎn)與極柱中心點(diǎn) 的垂直距離。
結(jié)合圖1，所述的正、負(fù)極柱本體12、 22的上部12a、 22a上設(shè) 置光桿，光桿上端設(shè)置與螺母80相配合的螺桿，所述的螺桿和光桿的 橫截面均呈圓形。光桿上依次套設(shè)下絕緣密封墊圈40、上絕緣墊圈50 和金屬密封墊圈60，鋰離子金屬蓋板70安裝在下絕緣密封墊圈40和 上絕緣墊圈50之間，位于正、負(fù)極柱臺(tái)ll、 21下方的正、負(fù)極柱本 體12、 22上分別開(kāi)設(shè)兩個(gè)對(duì)稱(chēng)布置的極耳連接孔121、 221。結(jié)合圖2、 3，所述的正、負(fù)極柱本體12、 22的下部12b、 22b各 包括兩個(gè)平行平面12c、 22c和兩端的過(guò)渡圓柱面12d、 22d，正、負(fù) 極柱本體12、 22的下部12b、 22b各開(kāi)設(shè)可供極耳連接的連接孔121、 221，連接孔121、 221設(shè)置兩個(gè)且其走向垂直于平面12c、 22c。
以下結(jié)合圖l、 2、 3、 4、 5、 6對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
首先用金屬材料加工出圖2、 3所示的正、負(fù)極柱本體12、 22和 正、負(fù)極柱臺(tái)11、 21作為正、負(fù)極柱10、 20，即在生產(chǎn)加工時(shí)，用 一個(gè)圓柱體先分別加工出正、負(fù)極柱本體12、 22的上部12a、 22a， 然后沿圓柱體的軸向自下而上切去兩個(gè)拱形，形成兩個(gè)相平行的平面 lla、 21a，在兩平行平面lla、 21a的基礎(chǔ)上，再沿圓柱體的軸向自下 而上切去兩個(gè)拱形，形成兩個(gè)與平面11a、21a相平行的平面12c、22c， 同時(shí)形成具有一定厚度的正、負(fù)極柱臺(tái)11、 21，兩平面lla、 21a之 間的間距大于兩平面12c、 22c之間的間距，此時(shí)正、負(fù)極柱本體12、 22的下部12b、 22b成型，最后在正、負(fù)極柱本體12、 22的下部12b、 22b上開(kāi)設(shè)連接孔121、 221即可。
其次，用金屬材料加工出圖5所示的支架內(nèi)部鑲嵌的第一、二金 屬鑲件33、 34，第一、二金屬鑲件33、 34上分別開(kāi)設(shè)第一、二通孔 31、 32和四個(gè)定位孔35，其中第一、二通孔31、 32可供正、負(fù)極柱 10、 20穿過(guò)，支架30與第一、二極柱臺(tái)ll、 21緊密配合。如用線(xiàn)切 割加工支架30內(nèi)部的第一、二金屬鑲件33、 34，可只有2個(gè)定位孔 35;如用沖切加工支架30內(nèi)部的第一、二金屬鑲件33、 34，必須保 證至少4個(gè)定位孔35,其中兩對(duì)角上布置兩個(gè)孔徑稍大的定位孔35， 起主要定位作用，另外兩對(duì)角上布置孔徑稍小的定位孔35，起輔助定 位作用，以保證沖切精度。
再次，按圖4所示開(kāi)出塑料鑄件模具，利用開(kāi)出的模具和制成的 支架30內(nèi)部的第一、二金屬鑲件33、 34進(jìn)行支架30的鑄造。
最后，進(jìn)行組裝時(shí)，先將正、負(fù)極柱IO、 20插入到支架30的第 一、二通孔31、 32中，由于正、負(fù)極柱IO、 20的正、負(fù)極柱臺(tái)11、 21的形狀與第一、二通孔31、 32的形狀相匹配，正、負(fù)極柱IO、 20 與支架30相互咬合，避免支架30掉落，實(shí)現(xiàn)正、負(fù)極柱10、 20的防
7轉(zhuǎn)動(dòng)。然后依次安裝下絕緣密封墊圈40、鋰離子金屬蓋板70、上絕緣 墊圈50、金屬密封墊圈60，最后擰緊螺母80，即完成了組裝。
總之，本發(fā)明的核心在于設(shè)置支架30，將正、負(fù)極柱10、 20安 裝在支架30上，并與支架30緊密配合，有效地防止正、負(fù)極柱IO、 20的轉(zhuǎn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1、一種方形鋰離子電池極柱防轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，包括分別由正、負(fù)極柱本體(12、22)和正、負(fù)極柱臺(tái)(11、21)組成的正、負(fù)極柱(10、20)，正、負(fù)極柱本體(12、22)分別由上部(12a、22a)、下部(12b、22b)組成，正、負(fù)極柱本體(12、22)的上部(12a、22a)、下部(12b、22b)之間設(shè)置扁臺(tái)狀的正、負(fù)極柱臺(tái)(11、21)，其特征在于還包括與正、負(fù)極柱(10、20)構(gòu)成鑲嵌配合的支架(30)，支架(30)上開(kāi)設(shè)分別與正、負(fù)極柱臺(tái)(11、21)的周邊輪廓相吻合的第一、二通孔(31、32)，正、負(fù)極柱臺(tái)(11、21)周邊輪廓均為非圓形，正、負(fù)極柱臺(tái)(11、21)的周邊輪廓由至少兩段相異曲率的邊緣構(gòu)成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方形鋰離子電池極柱防轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，其特 征在于所述的支架(30)為塑料支架，其周邊輪廓呈長(zhǎng)方形，支架(30)內(nèi)部鑲嵌第一、二金屬件(33、 34)，第一、二金屬件(33、 34) 的中心處開(kāi)設(shè)與正、負(fù)極柱臺(tái)(11、 21)周邊輪廓相吻合的第一、二 通孔(31、 32)，第一、二金屬件(33、 34)與正、負(fù)極柱臺(tái)(11、 21) 靜配合，第一、二金屬件(33、 34)的邊沿處各開(kāi)設(shè)4個(gè)定位孔(35)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方形鋰離子電池極柱防轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，其特 征在于所述的正、負(fù)極柱臺(tái)(11、 21)周邊輪廓大致呈橢圓形。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方形鋰離子電池極柱防轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，其特 征在于所述的正、負(fù)極柱本體(12、 22)的上部(12a、 22a)上設(shè) 置光桿，光桿上端設(shè)置與螺母(80)相配合的螺桿，光桿上依次套設(shè) 下絕緣密封墊圈(40)、上絕緣墊圈(50)和金屬密封墊圈(60)，鋰 離子金屬蓋板(70)安裝在下絕緣密封墊圈(40)和上絕緣墊圈(50) 之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方形鋰離子電池極柱防轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，其特 征在于所述的正、負(fù)極柱本體(12、 22)的下部U2b、 22b)各包 括兩個(gè)平行平面(12c、 22c)和兩端的過(guò)渡圓柱面(12d、 22d)，正、 負(fù)極柱本體(12、 22)的下部U2b、 22b)各開(kāi)設(shè)可供極耳連接的連 接孔(121、221)，連接孔(121、221)設(shè)置兩個(gè)且其走向垂直于平面(12c、 22c)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方形鋰離子電池極柱防轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，其特 征在于所述的支架(30)上位于第一、二通孔(31、 32)之間的位 置處設(shè)置凹部(36)，凹部(36)的中心處開(kāi)設(shè)圓孔(37)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方形鋰離子電池極柱防轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，其特 征在于所述的螺桿、光桿的橫截面呈圓形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方形鋰離子電池極柱防轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，包括分別由正、負(fù)極柱本體和正、負(fù)極柱臺(tái)組成的正、負(fù)極柱，正、負(fù)極柱本體分別由上部、下部組成，正、負(fù)極柱本體的上部、下部之間設(shè)置扁臺(tái)狀的正、負(fù)極柱臺(tái)，還包括與正、負(fù)極柱構(gòu)成鑲嵌配合的支架，支架上開(kāi)設(shè)分別與正、負(fù)極柱臺(tái)的周邊輪廓相吻合的第一、二通孔，正、負(fù)極柱臺(tái)周邊輪廓均為非圓形，正、負(fù)極柱臺(tái)的周邊輪廓由至少兩段相異曲率的邊緣構(gòu)成。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置支架，并將正、負(fù)極柱與支架組裝為一體，使正、負(fù)極柱與支架互相鎖死，能夠有效地防止極柱轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝容易，成本低。
文檔編號(hào)H01M2/26GK101562241SQ20091011693
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月1日
發(fā)明者永 王 申請(qǐng)人:奇瑞汽車(chē)股份有限公司