如图1所示,《一种圆柱电池电容器》包括顶端设有开口,底部封闭的圆柱型壳体1,以及位于圆柱型壳体1内部的正极片2、负极片3、与正极片2连接的正极耳4、以及与负极片3连接的负极耳5,圆柱电池电容器还包括位于圆柱型壳体1顶部的密封组件7以及位于圆柱型壳体1底部的绝缘底膜6,密封组件7的周边与圆柱型壳体1及负极耳5焊接,且密封组件7的底部与正极耳4铆接。
如图1、图2所示,密封组件7包括依次设置的上压环9、十字形极柱10、密封胶11、圆形盖板12、绝缘垫片13以及极耳压环14,密封胶11与圆形盖板的内孔122及上下表面为注塑一体结构,十字形极柱的上端101穿过密封胶11和上压环9上的内孔,且密封胶11和上压环9上的内孔均与十字形极柱10的上端紧密匹配,十字形极柱的上端101与上压环9进行铆接密封,十字形极柱的下端102穿过正极耳4以及极耳压环14上的内孔,且十字形极柱的下端102与正极耳4以及极耳压环14上的内孔紧密匹配,十字形极柱的下端102与极耳压环14进行铆接,正极耳4呈S形减振结构与十字形极柱的下端102铆接固定,圆形盖板12边缘为圆弧形凸台121,圆弧形凸台121周边包扣于圆柱形壳体1的周边并与圆柱形壳体1的周边焊接,上压环9的外径小于密封胶11的外径。
如图2、图3所示,上压环9包括一个内孔91,内孔91外围设置有十字形极柱上端101受铆接冲压形成的形状吻合的凹槽92,当进行组装时,上压环9因承受铆接冲压力而呈如图2所示凹坑状。
如图2、图4所示.十字形极柱10包括十字形极柱的上端101、十字形极柱的下端102以及与十字形极柱上端101、十字形极柱的下端102为一体的极柱圆形板103,极柱圆形板103有一个小于密封胶11的外径的极柱圆形台阶104,极柱圆形台阶104上设有两个极柱圆形凸台105,极柱圆形台阶104与绝缘垫片13吻合以固定绝缘垫片13。在十字形极柱10被组装前,十字形极柱上端101与十字形极柱的下端102的端部均为平滑的圆柱状,在被铆接组装时,受铆接产生的冲压力,端部均形成如图2所示的冠状结构,极柱圆形凸台105也由于受铆接冲压力的作用嵌入密封胶11的内部,增加与密封胶的结合力。
如图2、图5、图6所示,密封胶包含一内孔111,圆形盖板12包含一内孔122,内孔122下端有两个凸面123,密封胶11与圆形盖板的内孔122及上下表面为注塑一体结构;如图7所示,绝缘垫片5俯视为圆形;如图2、图8所示,极耳压环14包括与十字形极柱的下端102紧密配合的内孔141;如图2、图9所示,正极耳4的端部为圆弧形且包括与十字形极柱的下端102匹配的内孔41。
在对密封组件7的进行组装时,首先将密封胶7与圆形盖板的内孔122及圆形盖板12上下表面注塑为一体;其次,将十字形极柱的上端101依次贯穿于密封胶的内孔111以及上压环9上的内孔91;然后,将十字形极柱的下端102贯穿于正极耳内孔41以及极耳压环上的内孔141;最后,进行冲压铆接,十字形极柱的上端101与上压环9进行平头铆接,十字形极柱的下端102与极耳压环14采用上尖头下平头铆接。
以下举例对实施方式进行具体说明。
上压环9为厚度为1.0毫米-1.5毫米,型号为SUS304的不锈钢材质,十字形极柱10为纯铝,密封胶11为具有热熔性、防电解液腐蚀的可溶性聚四氟乙烯,圆形盖板的内孔122内的密封胶厚为0.35毫米,注圆形盖板12两侧密封胶厚度均为0.45毫米,极耳压环14采用纯铝,正极耳4采用纯铝,负极耳5采用软镍,圆柱型壳体1采用SUS304不锈钢,绝缘底膜6采用厚度为0.1毫米聚四氟乙烯材料。
将《一种圆柱电池电容器》的圆柱电池电容器按照上述条件制成后,与采用传统的圆柱电池电容器进行性能对比。
实施例1
测试条件:将圆柱电池电容器分别充电后,在温度为85℃、相对湿度为80%的条件下存放30天。
技术状态 |
初始态 |
在温度为85°C、相对湿度为80%的条件下存放30天 |
|||||
开路电压/伏 |
内阻/mQ |
容量/As |
开路电压/伏 |
内阻/mQ |
容量/As |
10支电池电容器漏液状况 |
|
传统圆柱电池电容器 |
3.6781 |
125.0 |
195.5 |
3.1873 |
286.2 |
89.5 |
5 |
该发明圆柱电池电容器 |
3.6781 |
104.4 |
194.8 |
3.6137 |
117.7 |
180.4 |
0 |
结论:《一种圆柱电池电容器》的圆柱电池电容器在高温、高湿度的环境下,密封性优于传统方式的圆柱电池电容器。
实施例2
测试条件:将圆柱电池电容器分别充电后,置于模拟车载振动的环境。
技术状态 |
初始态 |
在温度为85°C、相对湿度为80%的条件下存放30天 |
|||||
开路电压/伏 |
内阻/mQ |
容量/As |
开路电压/伏 |
内阻/mQ |
容量/As |
10支电池电容器漏液状况 |
|
传统圆柱电池电容器 |
3.6570 |
130.1 |
193.7 |
3.4678 |
210.6 |
105.8 |
6 |
该发明圆柱电池电容器 |
3.6580 |
110.1 |
195.1 |
3.6540 |
118.0 |
189.7 |
0 |
结论:《一种圆柱电池电容器》的圆柱电池电容器在车载振动环境下,密封性优于传统方式的圆柱电池电容器。
实施例3
测试条件:将圆柱电池电容器分别充电后,与普通的锂离子电池并联成电池组,该电池组分别在-30℃、23℃、60℃、70℃、80℃的恒定温度下各储存30天(模拟智能水表、智能气表存在的环境)。
技术状态 |
存储30天后 |
不同温度下电流漏失值/微安 |
|||
-30°C |
23°C |
60°C |
70°C |
80°C |
|
传统圆柱电池电容器 |
5.86 |
3.59 |
14.63 |
25.88 |
34.95 |
该发明圆柱电池电容器 |
2.38 |
0.68 |
3.52 |
4.96 |
8.68 |
结论:《一种圆柱电池电容器》的圆柱电池电容器在低温以及温差幅度大环境下,密封性优于传统方式的圆柱电池电容器。
结合实施例得出,该发明提供的圆柱电池电容器提高了密封性,而且能满足车载系统、智能气表、智能水表领域对密封性的要求。