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      一種電池絕緣密封結(jié)構(gòu)的制作方法

      文檔序號:7013342閱讀:188來源:國知局
      一種電池絕緣密封結(jié)構(gòu)的制作方法
      【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電池絕緣密封結(jié)構(gòu),包括電池殼體、設(shè)于電池殼體上的蓋板及插裝于蓋板上的正、負(fù)極柱,其中,所述極柱與蓋板間設(shè)有經(jīng)過表面絕緣處理的金屬環(huán)及密封圈、鉚接件組成密封結(jié)構(gòu),所述金屬環(huán)與密封圈、金屬環(huán)與鉚接件緊固配合。本發(fā)明具備改善密封及絕緣性能、增加使用壽命,并適用于大尺寸電池密封緊固等優(yōu)點。
      【專利說明】一種電池絕緣密封結(jié)構(gòu)
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及電池密封【技術(shù)領(lǐng)域】,更具體的,涉及一種混合動力汽車或純電動汽車動力的電池絕緣密封結(jié)構(gòu)。
      【背景技術(shù)】
      [0002]目前動力電池極柱與蓋板間的密封一般依靠鉚壓、卡扣、螺母等方式鎖緊密封結(jié)構(gòu),實現(xiàn)密封,因為該結(jié)構(gòu)需承受較大壓力,且要求整個結(jié)構(gòu)具有絕緣,耐高溫,保證極柱與蓋板間的絕緣,支撐件一般使用PP等有機(jī)材料(無機(jī)材料脆性大,緊固操作時易破損;金屬材料導(dǎo)電),但有機(jī)材料的高溫性能相對較差,在高溫下會發(fā)生硬化甚至熔解的情況,此時會造成極柱與蓋板間的短路,嚴(yán)重時會發(fā)生爆炸的危險。
      [0003]如中國專利CN201220612829.3,名稱為一種鋰電池的絕緣結(jié)構(gòu),其具體公開了,所述的絕緣結(jié)構(gòu)包括絕緣蓋板、絕緣凸臺、密封板片、通孔、密封隔圈和電解質(zhì)注入孔;其中,所述絕緣蓋板的形狀與鋰電池殼體內(nèi)壁的形狀相適應(yīng),所述絕緣蓋板具有絕緣凸臺,絕緣凸臺具有通孔;密封板片位于絕緣蓋板邊緣,絕緣蓋板固定在鋰電池殼體的內(nèi)壁上。所述絕緣蓋板、絕緣凸臺、密封板片均為塑料材質(zhì)制得。此結(jié)構(gòu)中,各個密封部件均為塑料材質(zhì)制得,其缺點如上所述,脆性大,緊固操作時易破損,在高溫下會發(fā)生硬化甚至熔解的情況,此時會造成極柱與蓋板間的短路,嚴(yán)重時會發(fā)生爆炸的危險。
      [0004]另外,現(xiàn)有電池的各種緊固方式中,鉚壓是壽命較長的緊固方式,但對于大尺寸的電池,因鉚壓壓力更大,對密封結(jié)構(gòu)件的性能要求高,所以大尺寸電池的密封,較難用鉚壓方式實現(xiàn)。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,提供一種改善密封及絕緣性能、增加使用壽命,并適用于大尺寸電池密封緊固的電池絕緣密封結(jié)構(gòu)。
      [0006]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種電池絕緣密封結(jié)構(gòu),包括電池殼體、設(shè)于電池殼體上的蓋板及插裝于蓋板上的正、負(fù)極柱,所述極柱與蓋板間設(shè)有經(jīng)過表面絕緣處理的金屬環(huán)及密封圈、鉚接件組成密封結(jié)構(gòu),所述金屬環(huán)與密封圈、金屬環(huán)與鉚接件緊固配合。
      [0007]本方案中,所述極柱與蓋板間設(shè)有經(jīng)過表面絕緣處理的金屬環(huán)及密封圈、鉚接件組成密封結(jié)構(gòu),使得電池具有耐腐蝕、耐高溫、高韌性、抗沖擊、良好的電性能、熱性能,有效地提高電池密封的可靠性和壽命;利用帶有絕緣處理層的密封環(huán),能有效增加各個零件之間的緊固力。
      [0008]具體的,所述極柱包括上肩、下肩及位于上下肩之間的側(cè)壁,所述金屬環(huán)設(shè)于側(cè)壁外圍,密封圈設(shè)于蓋板與極柱下肩之間,鉚接件設(shè)于極柱的上肩上并與金屬環(huán)的頂部配合,且極柱的端部由鉚接件上的通孔露出。
      [0009]所述金屬環(huán)表面具有一層厚度5?80 iim厚的氧化物或氮化物層。本方案中,具有耐腐蝕、抗溫度沖擊和良好的絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性,并且金屬環(huán)具有金屬基材的高韌性特征,可進(jìn)行鉚壓等工藝進(jìn)行固定。
      [0010]具體的,所述金屬環(huán)的材質(zhì)為鋁材或鋁合金,其表面形成氮化鋁或氧化鋁層。
      [0011]為了進(jìn)一步提高金屬環(huán)的耐磨耐高溫,所述金屬環(huán)的表面噴涂耐磨耐高溫的有機(jī)涂層。具體的,所述有機(jī)涂層為全氟烷氧基樹脂或聚四氟乙烯。
      [0012]所述蓋板與極柱,除導(dǎo)電位置外,其他位置均可以做與金屬環(huán)同樣的表面處理,增加密封結(jié)構(gòu)的絕緣性,具體的,所述蓋板表面覆蓋有氧化物或氮化物層,并在氧化物或氮化物層上噴涂耐磨耐高溫的有機(jī)涂層。所述極柱與蓋板、鉚接件、金屬環(huán)相對應(yīng)的面覆蓋有氧化物或氮化物層,并在氧化物或氮化物層上噴涂耐磨耐高溫的有機(jī)涂層。
      [0013]進(jìn)一步的,所述金屬環(huán)、鉚接件、密封圈與極柱之間通過鉚壓、焊接進(jìn)行緊固密封。所述密封圈為橡膠密封圈。
      [0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
      本發(fā)明通過在所述極柱與蓋板間設(shè)有經(jīng)過表面絕緣處理的金屬環(huán)及密封圈、鉚接件組成密封結(jié)構(gòu),使得電池具有耐腐蝕、耐高溫、高韌性、抗沖擊、良好的電性能、熱性能,有效地提高電池密封的可靠性和壽命。
      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0015]圖1為本發(fā)明一種電池絕緣密封結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
      【具體實施方式】
      [0016]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
      [0017]如圖1所示,本發(fā)明公開一種電池絕緣密封結(jié)構(gòu),包括電池殼體、設(shè)于電池殼體上的蓋板I及插裝于蓋板I上的正、負(fù)極柱2,所述極柱2與蓋板I間設(shè)有經(jīng)過表面絕緣處理的金屬環(huán)3及密封圈4、鉚接件5組成密封結(jié)構(gòu),所述金屬環(huán)3與密封圈4、金屬環(huán)3與鉚接件5緊固配合。所述極柱2包括上肩21、下肩22及位于上、下肩21、22之間的側(cè)壁23,所述金屬環(huán)3設(shè)于側(cè)壁23外圍,密封圈4設(shè)于下肩22與蓋板I之間,鉚接件5設(shè)于極柱2的上肩21上并與金屬環(huán)3的頂部配合,且極柱2的端部24由鉚接件5上的通孔露出。所述金屬環(huán)3、鉚接件5、密封圈4與極柱2之間通過鉚壓、焊接進(jìn)行緊固密封。所述密封圈4為橡膠密封圈。
      [0018]所述金屬環(huán)表面經(jīng)過陽極氧化或者電鍍等表面處理方式,形成一層厚度fSOym厚的氧化物或氮化物層。本實施例中,所述金屬環(huán)的材質(zhì)為鋁材,其表面形成氮化鋁層,氮化鋁層的厚度為50 ym,具有耐高溫、耐腐蝕、絕緣的特性,且因為基材為鋁金屬或鋁合金,結(jié)構(gòu)件的延展性和抗沖擊性要較有機(jī)橡膠和無機(jī)材料要好。
      [0019]所述金屬環(huán)的表面噴涂耐磨耐高溫的有機(jī)涂層。所述有機(jī)涂層包括但不限于全氟烷氧基樹脂(PFA)或聚四氟乙烯(PTFE)。所述有機(jī)涂層PFA樹脂相對來說是比較新的可熔融加工的氟塑料。PFA的熔點大約為580F,密度為2.13?2.16g/cc (克/立方厘米)。PFA與PTFE和FEP相似,但在302T以上時,機(jī)械性能略優(yōu)于FEP,且可在高達(dá)500F下的溫度下使用,它的耐化學(xué)品性與PTFE相當(dāng)。適于制作耐腐蝕件,減磨耐磨件、密封件、絕緣件,用在電池密封結(jié)構(gòu)上具有很好的絕緣密封效果。[0020]所述蓋板表面覆蓋有氧化物或氮化物層,并在氧化物或氮化物層上噴涂耐磨耐高溫的有機(jī)涂層。所述極柱與蓋板、鉚接件、金屬環(huán)相對應(yīng)的面覆蓋有氧化物或氮化物層,并在氧化物或氮化物層上噴涂耐磨耐高溫的有機(jī)涂層。本實施例中,在極柱與蓋板、鉚接件、金屬環(huán)相對應(yīng)的面噴涂一層厚度約0.1mm的PFA有機(jī)涂層。
      [0021]本發(fā)明的操作工序包括以下步驟:
      1、使用3003鋁合金作為金屬環(huán)、蓋板、正極極柱的基材,對其進(jìn)行陽極氧化處理,使金屬環(huán)、蓋板、正極極柱表面形成一層厚度50 的氮化鋁層;
      2、負(fù)極極柱表面噴涂一層厚度約0.1mm的PFA涂層;
      3、將極柱、橡膠密封圈、支撐件、鉚壓件與蓋板如結(jié)構(gòu)圖所示套接在一起,并使用鉚壓機(jī)進(jìn)行鉚壓,使密封結(jié)構(gòu)處于壓緊狀態(tài),實現(xiàn)密封結(jié)構(gòu)的密封。
      [0022]顯然,本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例,而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
      【權(quán)利要求】
      1.一種電池絕緣密封結(jié)構(gòu),包括電池殼體、設(shè)于電池殼體上的蓋板及插裝于蓋板上的正、負(fù)極柱,其特征在于,所述極柱與蓋板間設(shè)有經(jīng)過表面絕緣處理的金屬環(huán)及密封圈、鉚接件組成密封結(jié)構(gòu),所述金屬環(huán)與密封圈、金屬環(huán)與鉚接件緊固配合。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池絕緣密封結(jié)構(gòu),其特征在于,所述極柱包括上肩、下肩及位于上下肩之間的側(cè)壁,所述金屬環(huán)設(shè)于側(cè)壁外圍,密封圈設(shè)于蓋板與極柱下肩之間,鉚接件設(shè)于極柱的上肩上并與金屬環(huán)的頂部配合,且極柱的端部由鉚接件上的通孔露出。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池絕緣密封結(jié)構(gòu),其特征在于,所述金屬環(huán)表面具有一層厚度5?80 u m厚的氧化物或氮化物層。
      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池絕緣密封結(jié)構(gòu),其特征在于,所述金屬環(huán)的材質(zhì)為鋁材或鋁合金,其表面形成氮化鋁或氧化鋁層。
      5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池絕緣密封結(jié)構(gòu),其特征在于,所述金屬環(huán)的表面噴涂耐磨耐高溫的有機(jī)涂層。
      6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池絕緣密封結(jié)構(gòu),其特征在于,所述有機(jī)涂層包括全氟烷氧基樹脂或聚四氟乙烯。
      7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池絕緣密封結(jié)構(gòu),其特征在于,所述蓋板表面覆蓋有氧化物或氮化物層,并在氧化物或氮化物層上噴涂耐磨耐高溫的有機(jī)涂層。
      8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池絕緣密封結(jié)構(gòu),其特征在于,所述極柱與蓋板、鉚接件、金屬環(huán)相對應(yīng)的面覆蓋有氧化物或氮化物層,并在氧化物或氮化物層上噴涂耐磨耐高溫的有機(jī)涂層。
      9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池絕緣密封結(jié)構(gòu),其特征在于,所述金屬環(huán)、鉚接件、密封圈與極柱之間通過鉚壓、焊接進(jìn)行緊固密封。
      10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池絕緣密封結(jié)構(gòu),其特征在于,所述密封圈為橡膠密封圈。
      【文檔編號】H01M2/06GK103647031SQ201310648657
      【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
      【發(fā)明者】黃志彬, 王岳利, 梁偉雄, 李昶怡, 李健 申請人:廣州力柏電動科技有限公司
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