本實用新型涉及儲能器件的絕緣密封技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

電池或超級電容器作為儲能器件被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、能源、軍事等領(lǐng)域。其中密封與絕緣作為生產(chǎn)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一般采用具有一定結(jié)構(gòu)的密封件和絕緣件對儲能器件進(jìn)行密封和絕緣。不同結(jié)構(gòu)的密封件和絕緣件的密封和絕緣方式不同，產(chǎn)生的絕緣密封效果也不同。采用何種殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)不僅對儲能器件的安全性能起著至關(guān)重要的作用，對儲能器件的使用性能和壽命也有重要影響。

目前常用的殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)具有以下兩種結(jié)構(gòu)形式，第一種結(jié)構(gòu)形式如圖1所示，該殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)將O型圈3’置于端蓋1’的軸肩下端面，與殼體4’的內(nèi)嵌臺階上端面之間進(jìn)行密封處理，采用2個絕緣墊圈2’分別置于集流板5’的軸肩上端面與殼體4’的內(nèi)嵌臺階下端面之間、端蓋1’的軸肩上端面與殼體4’的封口端面之間進(jìn)行絕緣處理。該殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)中采用2個絕緣墊圈進(jìn)行絕緣處理，所需的零件較多，制造和裝配成本較高。

第二種殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)如圖2所示，該殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)在端蓋8及殼體1”之間布置絕緣密封環(huán)2”，通過對殼體1”上與端蓋1”外壁凹槽對應(yīng)的位置進(jìn)行滾槽、以及對殼體1”進(jìn)行封口處理實現(xiàn)密封和絕緣。采用該殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)的密封環(huán)2”因形狀較特殊只能進(jìn)行定制，且密封面積較大，所需材料較多，而密封環(huán)2”的材料較特殊，價格較昂貴，所以絕緣密封環(huán)的制造成本是一般通用密封件的3-4倍，大批量生產(chǎn)，成本太高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉并且性能可靠的殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供技術(shù)方案如下：

一種殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)，包括由端蓋和集流體構(gòu)成的電極引出結(jié)構(gòu)、套設(shè)在所述電極引出結(jié)構(gòu)外周的殼體和設(shè)置于所述電極引出結(jié)構(gòu)與殼體之間的絕緣密封體，所述絕緣密封體包括絕緣墊圈和設(shè)置于所述絕緣墊圈下端的環(huán)形密封墊片，所述端蓋遠(yuǎn)離電極卷芯的端面外沿上設(shè)置有第一環(huán)形缺口，所述端蓋靠近電極卷芯的端面外沿上設(shè)置有第二環(huán)形缺口，所述絕緣墊圈的上端搭設(shè)在所述第一環(huán)形缺口的臺階面上，所述殼體上與所述端蓋和電極卷芯的端面之間相對應(yīng)的位置設(shè)置有向內(nèi)凹陷的變形褶皺，所述環(huán)形密封墊片上形成有與所述變形褶皺相配合的凹槽，所述凹槽使得所述環(huán)形密封墊片上位于所述凹槽兩側(cè)的兩部分分別設(shè)置于所述第二環(huán)形缺口的臺階面上和所述端蓋的外周與殼體的內(nèi)孔之間。

進(jìn)一步的，所述環(huán)形密封墊片的外周直徑大于所述殼體的內(nèi)孔直徑。

進(jìn)一步的，所述第一環(huán)形缺口的臺階面的外側(cè)凸設(shè)有沿所述端蓋的邊沿延伸的環(huán)形凸起，所述絕緣墊圈的上端包裹在所述環(huán)形凸起的外部并搭設(shè)在所述第一環(huán)形缺口的臺階面上。

進(jìn)一步的，所述端蓋靠近電極卷芯的端部設(shè)置有第一盲孔，所述集流體的外周套設(shè)在所述第一盲孔內(nèi)，所述集流體的端部用于與電極卷芯焊接。

進(jìn)一步的，所述端蓋的端部設(shè)置有與所述第一盲孔同軸并且直徑小于所述第一盲孔的直徑的階梯通孔。

本實用新型具有以下有益效果：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)通過在殼體與電極引出結(jié)構(gòu)之間設(shè)置絕緣墊圈和環(huán)形密封墊片進(jìn)行絕緣密封處理，在將環(huán)形密封墊片插入殼體內(nèi)部的過程中，環(huán)形密封墊片通過軸向受壓使其片狀形狀變形為階梯狀，然后對殼體進(jìn)行輕度滾槽形成變形褶皺，在對殼體進(jìn)行滾槽時，環(huán)形密封墊片因受到殼體的擠壓在其與變形褶皺對應(yīng)的位置上形成與該變形褶皺相配合的凹槽，環(huán)形密封墊片由此固定在端蓋的第二環(huán)形缺口的臺階面上以及端蓋的外周與殼體的內(nèi)孔之間，進(jìn)而實現(xiàn)端蓋在殼體內(nèi)的軸向限位，此結(jié)構(gòu)在保證絕緣性和密封性的同時，節(jié)約了絕緣墊圈的材料使用量；并且本實用新型采用將絕緣墊圈與環(huán)形密封墊片分開處理的方式，使得絕緣墊圈不與電解液接觸，絕緣墊圈采用一般的材料即可滿足絕緣要求，環(huán)形密封墊片為通用器件，且型號較小，降低了成本。本實用新型的殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)簡單，環(huán)形密封墊片變形量易于控制，密封一致性較好，基本不會出現(xiàn)不合格現(xiàn)象。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中第一種殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中第二種殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型的殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)中端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本實用新型提供一種殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)，如圖3和圖4所示，包括由端蓋4和集流體5構(gòu)成的電極引出結(jié)構(gòu)、套設(shè)在電極引出結(jié)構(gòu)外周的殼體1和設(shè)置于電極引出結(jié)構(gòu)與殼體1之間的絕緣密封體，絕緣密封體包括絕緣墊圈3和設(shè)置于絕緣墊圈3下端的環(huán)形密封墊片2，端蓋4遠(yuǎn)離電極卷芯7的端面外沿上設(shè)置有第一環(huán)形缺口4-1，端蓋4靠近電極卷芯7的端面外沿上設(shè)置有第二環(huán)形缺口4-2，絕緣墊圈的3上端搭設(shè)在第一環(huán)形缺口4-1的臺階面上，殼體1上與端蓋4和電極卷芯7的端面之間相對應(yīng)的位置設(shè)置有向內(nèi)凹陷的變形褶皺1-1，環(huán)形密封墊片2上形成有與變形褶皺1-1相配合的凹槽2-1，凹槽2-1使得環(huán)形密封墊片2上位于凹槽2-1兩側(cè)的兩部分分別設(shè)置于第二環(huán)形缺口3-2的臺階面上和端蓋4的外周與殼體1的內(nèi)孔之間。

本實用新型的殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)通過在殼體1與電極引出結(jié)構(gòu)之間設(shè)置絕緣墊圈3和環(huán)形密封墊片2進(jìn)行絕緣密封處理，在將環(huán)形密封墊片2插入殼體1內(nèi)部的過程中，環(huán)形密封墊片3通過軸向受壓使其片狀形狀變形為階梯狀，然后對殼體1的外周進(jìn)行輕度滾槽形成變形褶皺1-1，在對殼體1進(jìn)行滾槽時，環(huán)形密封墊片2因受到殼體1的擠壓在其與變形褶皺1-1對應(yīng)的位置上形成與該變形褶皺1-1相配合的凹槽2-1，環(huán)形密封墊片2由此固定在端蓋4的第二環(huán)形缺口4-2的臺階面上以及端蓋4的外周與殼體1的內(nèi)孔之間，進(jìn)而實現(xiàn)端蓋4在殼體1內(nèi)的軸向限位，此結(jié)構(gòu)在保證絕緣性和密封性的同時，節(jié)約了絕緣墊圈3的材料使用量；并且本實用新型采用將絕緣墊圈3與環(huán)形密封墊片2分開處理的方式，使得絕緣墊圈3不與電解液接觸，絕緣墊圈3采用一般的材料即可滿足絕緣要求，環(huán)形密封墊片2為通用器件，且型號較小，降低了成本。本實用新型的殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)簡單，環(huán)形密封墊片2變形量易于控制，密封一致性較好，基本不會出現(xiàn)不合格現(xiàn)象。

優(yōu)選的，環(huán)形密封墊片2的外周直徑可以大于殼體1的內(nèi)孔直徑。這種結(jié)構(gòu)使得環(huán)形密封墊片2在插入殼體1內(nèi)部的過程中，環(huán)形密封墊片2通過軸向受壓使其片狀形狀變形為階梯狀，環(huán)形密封墊片2的上端位于端蓋4的外周與殼體1的內(nèi)孔之間，具有較好的密封作用。

進(jìn)一步的，第一環(huán)形缺口4-1的臺階面的外側(cè)優(yōu)選凸設(shè)有沿端蓋4的邊沿延伸的環(huán)形凸起4-3，絕緣墊圈3的上端包裹在環(huán)形凸起4-3的外部并搭設(shè)在第一環(huán)形缺口4-1的臺階面上。環(huán)形凸起4-3將絕緣墊圈3和殼體1的上端彎折部分向上頂起，在殼體1的封口翻邊1-2和絕緣墊圈3的定位翻邊3-1的根部設(shè)置處于環(huán)形凸起4-3上的包裹部，以形成更好的絕緣密封效果。

在保證電解液的存儲空間的前提下，為了使端蓋4與集流體5之間的連接面積更大，連接更加牢固，端蓋4靠近電極卷芯7的端部優(yōu)選設(shè)置有第一盲孔4-4，集流體5的外周套設(shè)在第一盲孔4-4內(nèi)，集流體5的端部用于與電極卷芯7焊接。

優(yōu)選的，端蓋4的端部可以設(shè)置有與第一盲孔4-4同軸并且直徑小于第一盲孔4-4的直徑的階梯通孔4-5。階梯通孔4-5用于向端蓋4與集流體5之間注射電解液，注液完成后將注液塞塞入階梯通孔4-5內(nèi)，并通過激光焊接的方式是注液塞與端蓋4固連以實現(xiàn)密封。

本實用新型還提供一種儲能器件，如圖3所示，包括電極芯卷7、集流片8和上述殼體絕緣密封結(jié)構(gòu)，其中，正電極引出結(jié)構(gòu)優(yōu)選包括設(shè)置于電極卷芯7的下端面與殼體1的內(nèi)孔的下端面之間的集流片8，集流片8的上端設(shè)置有第二盲孔，電極卷芯7過盈插配在第二盲孔內(nèi)，集流片8的外周與殼體1的內(nèi)孔過盈配合，集流片8套設(shè)在殼體1的內(nèi)孔內(nèi)，殼體1的下端一體設(shè)置有作為正極的凸臺1-3。這種電極引出結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，連接方式可靠。

本實用新型的儲能器件采用以下步驟進(jìn)行裝配：

步驟1：將集流體5與電極卷芯7的上端面焊接；

步驟2：將端蓋4靠近電極卷芯7的端面與集流體5焊接；

步驟3：在端蓋4的第二環(huán)形缺口4-2的臺階面上放置環(huán)形密封墊片2；

步驟4：將固定連接有端蓋4和放置有環(huán)形密封墊片2的電極卷芯7插入殼體1中；

本步驟中，電極卷芯7在插入殼體1的過程中，環(huán)形密封墊片2通過軸向受壓使其由片狀形狀變形為階梯狀，并且變形后的環(huán)形密封墊片2的一部分設(shè)置于第二環(huán)形缺口4-2的臺階面上，另一部分設(shè)置于端蓋4的外周與殼體1的內(nèi)孔之間。

步驟5：在殼體1的外周面上與端蓋4靠近電極卷芯7的端面和電極卷芯7的端面之間相對應(yīng)的位置向內(nèi)擠壓或滾壓，以通過殼體1上產(chǎn)生的變形褶皺1-1在環(huán)形密封墊片2上擠壓出與變形褶皺配合的凹槽；

步驟6：在端蓋4的外周與殼體1的內(nèi)孔之間套設(shè)絕緣墊圈3，并使絕緣墊圈3的上端搭設(shè)在第一環(huán)形缺口4-1的臺階面上；

步驟7：對殼體1的開口端沿其軸線方向施加機(jī)械壓力，使殼體1的開口端形成向內(nèi)的封口翻邊1-2，封口翻邊1-2將絕緣墊圈3的上端緊壓在第一環(huán)形缺口4-1的臺階面上，實現(xiàn)封口；

步驟8：對封口后的儲能器件進(jìn)行干燥，干燥時間24～96個小時；

步驟9：對干燥后的儲能器件進(jìn)行注液，注液量為5～10g/Ah，之后在儲能器件的注液孔內(nèi)設(shè)置注液塞6，并采用焊接連接方式將注液塞6和端蓋4固定連接實現(xiàn)密封。

以上是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。