專利名稱：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 裝過程一般包括將極板(包括正極板和負極板)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，才能保證焊接的進行。這就要求極耳必須有一定的長度， 而在寬度和厚度一定的情況下，極耳的長度是與歐姆阻抗成正比的，極耳越 長，歐姆阻抗越大。堿性二次電池在封口時，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題，CN2389421Y公開了一種高功率氫鎳 電池，該電池包括電池殼、密封圈、防爆球、正負極板、極耳、隔膜，正極 耳和負極耳分別通過螺栓、螺母與電池正極端子和負極端子聯(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題，但是 在組裝該電池的過程中，用螺栓和螺母聯(lián)接正極耳和正極端子或負極耳和負 極端子時，需要擰動螺母并保證螺栓不隨之轉(zhuǎn)動，因此正極耳和正極端子或
負極耳和負極端子的聯(lián)接過程必須在電池殼體外面進行，極耳要伸出鋼殼外 一定距離，因此，該電池仍然存在極耳過長且極耳可能與電池殼體接觸而發(fā) 生短路的缺點。
CN 2773913Y公開了 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程中自動將極柱固定，防止極柱 轉(zhuǎn)動，但是由于需要將卡板的凹槽與極柱的定位塊對應(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，將極耳與蓋板組件的極 柱相連時，極耳要伸出殼體外一定距離，因此，該電池仍然存在極耳過長且 極耳可能與電池殼體接觸而發(fā)生短路的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的電池極耳過長且極耳可能與電池殼體 接觸而發(fā)生短路的缺點，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，極柱的一端穿過蓋板的通 孔后可以用卡件進行固定，因此，在本發(fā)明提供的電池的組裝過程中，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。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖詳細描述本發(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的一端穿過蓋板5的通孔11，卡件6卡在極柱穿過蓋板通孔的一 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，將卡簧套在極柱上，彈性材 料可以自動回縮，從而將卡簧卡在極柱上?？某叽绱笮≈灰軌蚴勾┻^ 蓋板通孔的極柱一端不會從通孔滑落即可，例如，當(dāng)卡件為條形時，條形卡 件的長度大于蓋板通孔的橫截面上任意兩點之間的最大距離；當(dāng)卡件為環(huán)形 時，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中公開的極柱。極柱的結(jié)構(gòu)只要滿足使極柱的一端能穿過蓋板的 通孔而另一端不能穿過蓋板的通孔即可，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?？?卡在極柱穿過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蓋板通孔 的一端，按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式，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)選實施方式，柱體結(jié)構(gòu)12穿過 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能夠通過蓋板5的通孔11，而筒體結(jié)構(gòu)13不能通過蓋板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)選實施方式，可以提高蓋板組件的 密封性能，進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，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，安全閥將及時啟動，排泄氣體， 及時降低電池內(nèi)壓。本發(fā)明對安全闊15的個數(shù)沒有特別的限定，可以為一 個或多個，當(dāng)安全閥15為多個時，多個安全閥15均勻分布。在此所述的均 勻分布是指多個安全閥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，極柱的一端穿過蓋 板的通孔后可以通過卡件進行固定，因此，在本發(fā)明提供的電池的組裝過程 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)極耳為多個時，多個極 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極板。極芯2的 制備過程一般包括制備正極板和負極板，在正極板和負極板上焊接極耳3， 在正極板和負極板之間放置隔板后巻繞。其中，制備正負極板的方法以及巻 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描述，在此不再贅述。電池可以在正極端和/ 或負極端使用所述蓋板組件，優(yōu)選在正極端和負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程可以包括將正極極耳與正極極柱的一端 連接，將負極極耳與負極極柱的一端連接，所述正極極耳位于極芯的一端， 負極極耳位于極芯的另一端；將兩端分別與正極極柱和負極極柱相連的極芯 放入兩端開口的殼體中，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H01M2/04GK101170170SQ20061015032
公開日2008年4月30日 申請日期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 申請人:比亞迪股份有限公司