专利名称：电池用绝缘隔圈和采用了该绝缘隔圈的圆柱形二次电池的制作方法
技术领域：
本实用新型主要涉及电池用绝缘隔圈和采用了该绝缘隔圈的圆柱形 二次电池。
背景技术：
近年来，个人电脑、移动电话、个人数字助手(PDA)等信息电子设 备和视听电子设备的小型轻量化以及无绳化正在迅速地发展，对作为这些 电子设备的驱动用电源的电池的要求不断地提高。因此，对电池的安全性 等性能和生产效率等生产工艺一直在进行各种研究。
专利文献CN201112459Y中公开了一种圆柱形电池的绝缘隔圈，该绝 缘隔圈的中心设有中心凸台，该中心凸台凸向电芯的巻轴孔，并且在中心 凸台上设有卡爪。当电池组装时，两个绝缘隔圈利用各自的卡爪分别卡在 芯棒的两端，使得绝缘隔圈与芯棒紧固连接在一起，从而将电芯夹紧在两 个绝缘隔圈之间，由此提高了电池在震动状况下的安全性。并且，在绝缘 隔圈的中心凸台上可以设置中心贯通孔，使得从注液孔注入的电解液能够 通过该中心孔渗透至电芯的中心，从而提高注液速度。
专利文献CN2867602Y中公开一种圆柱形电池的绝缘隔圈和含有该 绝缘隔圈的电池，所述绝缘隔圈上设有同心的弧形带状通孔，所述绝缘隔 圈的外沿设有环形凸台，且所述绝缘隔圈表面还设置有至少一个定位凸 台，所述定位凸台与所述环形凸台位于绝缘隔圈的同一面，由此当圆柱形 锂电池受到撞击或震动后，绝缘隔圈不会因受到电芯的挤压而变形或移 位，保证了电池的安全性。而且，所述绝缘隔圈可以在位于所述环形凸台 的另一面的中心处设置有定位杆，由此可使所述绝缘隔圈固定在电芯内， 即使受到撞击时也不会错位，这也有效地保证了电池的安全性。
专利文献CN201112430Y公开了一种主要用于电池上部的电池绝缘 隔圈，其中心设有突向电池电芯的中心凸台，中心凸台四周设有供极耳穿 过的通孔，中心凸台设有贯穿整个中心凸台的中心孔。由此，在含有这种绝缘隔圈的电池进行注液时，电解液可以从该中心孔流入至电芯的巻轴孔 内，再从巻轴孔向电芯的正负极片渗透，从而使得电解液能够从电芯的正 负极片渗透，从而使得电解液能够从电芯的多个方向渗入电芯的正负极 片，大幅度提高了注液的速度，从而提高了生产效率。
当电池极耳从电芯引出时，须在绝缘隔圈插入后对极耳进行焊接，因 此不但需要保证电池绝缘隔圈满足电池本身的要求，同时还需留出极耳焊 接的位置，并防止由此可能产生的影响，例如产生火花、高温、焊渣飞溅 等对电芯的破坏等等，同时有利于电芯和/或中芯等的插入与配合。但是， 在现有技术中，还没有公开涉及以上课题的报道，更没有公开解决这些课 题的技术方案。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决上述的课题，提供电池用绝缘隔圈和采用了 该绝缘隔圈的圆柱形二次电池，该电池用绝缘隔圈和电池能够在电极极耳 进行电阻焯接时隔离焊接产生的火花、高温和残渣等，从而防止对电池内 部造成破坏。
为了达到上述目的，本实用新型的设计者经过精心的研究，得到了下 述的技术方案。
首先，涉及一种电池用绝缘隔圈，其特征在于，其包含基板和在该基 板的上表面上的中心位置设置的中心凸台，该中心凸台的中心设置有贯通 孔，该贯通孔贯通到所述基板的下表面，在所述基板的上表面上还设 有一 个或多个径向凹槽，所述径向凹槽与所述中心凸台贯通而在所述中心凸台 上形成贯通口。
在所述电池用绝缘隔圈中，优选的是，在所述中心凸台的内侧设有纵 向切口槽。所述贯通孔的孔径可以从上向下逐渐变小。
根据所述电池用绝缘隔圈的结构，在中心凸台的中心设置的贯通孔留 出了电极棒焊接的通道，并有助于中芯的定位。四周的中心凸台可以有效 阻隔电极棒焊接时产生的高温、飞溅焊渣等对电芯的破坏影响。中心凸台 的内侧的纵向切口槽能够让电极极耳通过、并实现折曲。所述贯通孔的孔 径从上向下逐渐变小的结构也有利于电极极耳从该部分穿过、折曲，从而 更容易焊接在电池壳体上。中心凸台上形成的贯通口能够有效地进行排气，防止电池高温时产生局部高压。
其次，涉及一种圆柱形二次电池，其特征在于，包含壳体和收容在壳 体内的电芯，在该电芯的底部设置有所述绝缘隔圈，所述绝缘隔圈的基板 与所述电芯的端面配合，所述绝缘隔圈的中心凸台的外侧面与所述电芯的 内侧面配合。
在所述电池中，优选的是，负极极耳从所述绝缘隔圈的所述纵向切口 槽通过，并焊接在所述壳体上。
所述电池还可以具有贯通电芯中心的中芯，所述中心凸台的内侧面与 所述中芯的外侧面配合。
根据所述电池的结构，该电池能够在电极极耳进行焊接时隔离焊接 产生的火花、高温和残渣等，从而防止对电池内部造成破坏，并且利用所 述电池用绝缘隔圈的结构还能够有效地进行排气，防止电池高温时产生局 部高压。
图1是本实用新型的一实施方式的绝缘隔圈的结构示意图。
图2a是图l的正视图，图2b是沿A-A线的剖视图。 图3是本实用新型的一实施方式的绝缘隔圈应用在圆柱形二次电池 中的示意图。
图4是图3中的虚线框所包围的部分(即所述绝缘隔圈在圆柱形二次 电池中的配置状态)的放大示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。在附图中，为了 简化说明，对具有实质上相同的功能的构成要件用同一参考符号表示。另 外，本实用新型并不限于以下的实施方式。
图1是本实用新型的一实施方式的绝缘隔圈的结构示意图。图2a是 图1的正视图，图2b是沿A-A线的剖视图。
如图l、图2a和图2b所示，绝缘隔圈6包含基板5和在基板5的上 表面上的中心位置设置的中心凸台2，该中心凸台2的中心设置有贯通孔 9，并且该贯通孔9贯通到基板5的下表面。贯通孔9的孔径可以设置成
6从上向下逐渐变小。在中心凸台2的贯通孔9部分和在基板5的贯通孔9 部分的孔径和形状可以相同，也可以不同，但中心凸台2的贯通孔9部分 与基板5的贯通孔9部分在基板5的上表面处的孔径优选相同。另外，贯 通孔9在基板5的下表面上的一端可以设置倒角或者倒圆，因为这样更有 利于电极极耳从该部分穿过、折曲，从而更容易焊接到电池壳体上。
在基板5的上表面上还设有一个或多个径向凹槽1，该径向凹槽l与 中心凸台2贯通而在中心凸台2上形成贯通口 3，该贯通口 3的形状没有 特别的限定，可以根据具体的需要来设置，例如该贯通口3可以成为在从 中心凸台2的上表面到基板5的上表面上形成的缺口形状。另外，在中心 凸台2的内侧设有纵向切口槽4，该纵向切口槽4可以与一个贯通口 3连 通可以与一个径向凹槽1连通。该纵向切口槽4沿着贯通孔9的壁面纵向 延伸。优选以要形成纵向切口槽4的中心凸台2部分被全部地去除的方式 来设置纵向切口槽4，这样可以使得在将绝缘隔圈6安装到电池中时，电 极极耳可以更容易从该纵向切口槽4通过。就整个中心凸台2来说，可以 设有一个或两个纵向切口槽4。
将绝缘隔圈6安装到电池中时，径向凹槽1与中心凸台2贯通形成的 贯通口 3可以配合电池的中芯或电芯有效排气，防止电池高温时产生局部 高压。而且，在将电极极耳焊接在电池壳体上时，电极极耳首先从纵向切 口槽4通过，然后与电池壳体相焊接。中心凸台2的四周可以有效阻隔焊 接时高温、飞溅焊渣等对电芯的破坏影响，从这方面考虑，中心凸台2的 高度优选为0.5mm以上，更优选为lmm以上。从中心凸台2与电池的电 芯或中芯容易进行配合的方面考虑，中心凸台2的高度不易过高，优选为 5mm以下，更优选为3mm以下。上述的焊接优选采用电极棒进行的电阻 焊接。另外，从兼顾有效排气和阻隔焊接时对电芯产生的影响两方面考虑， 所述径向凹槽1的深度优选为0.2mm 2mm。中心凸台2的厚度优选为 0.2mm 2mm。
绝缘隔圈6可以由基板5和中心凸台2 —体成型而成，例如通过模塑 成型或挤出成型而成，也可以先分别制成带有贯通孔的基板5和中心凸台 2，然后将它们粘接或焊接在一起。绝缘隔圈6可以采用电池绝缘片和隔 离体等通常采用的那些材料，只要能够达到所要求的绝缘性能和强度就 行。基板5和中心凸台2由具有绝缘性的聚合物材料制成，优选由聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚酰胺和聚酰亚胺中的任一种材料制成。另外，基板5 的厚度没有特别的限定，但从保持强度和径向凹槽1设置的便利性以及与 其它部件的匹配考虑，基板5的厚度优选为0.5mm 3mm。
另夕卜，在图1和图2中，虽然示出了径向凹槽1的数量为4个，且相 对于中心凸台2呈对称分布，但是实际上径向凹槽1的数量和分布方式不 限于此，可以根据具体的需要来变更。贯通口 3的数量和分布方式也可以 根据具体的需要来变更，不限于图示内容。绝缘隔圈6除了为圆形之外， 还可以为方形或其它形状，中心凸台2和贯通孔9也可以为圆形、方形或 其它形状。
图3是本实用新型的一实施方式的绝缘隔圈应用在圆柱形二次电池 中的示意图。图4是图3中的虚线框所包围的部分(即所述绝缘隔圈在圆 柱形二次电池中的配置状态)的放大示意图。
如图3所示，圆柱形二次电池包含壳体17和收容在壳体17内的电芯 16，壳体17的正极端设有密封盖板11，密封盖板11上设有贯通的正极 端子10和绝缘片14,正极端子10的上邻为电源的正极输出端，正极端 子10的下部与正极极耳15连接。包容在壳体17内的电芯16的顶部和底 部两端设有绝缘隔圈，其中前面参照图1和图2进行描述的本实用新型的 绝缘隔圈6为底部绝缘隔圈，即为负极端绝缘隔圈，而绝缘隔圈12为顶 部绝缘隔圈。其中电芯16是由正极板和负极板隔着隔膜巻绕而成的。
绝缘隔圈6的具体配置方式如图4所示。绝缘隔圈6的基板5与电芯 16的底部端面配合，中心凸台2的外侧面7与电芯16的内侧面配合。负 极极耳18从中心凸台2内侧的纵向切口槽4通过，并且从中穿出、发生 折曲，然后与壳体17的底部焊接在一起，从而壳体17成为电源负极的输 出端。在电池不具有中芯的情况下，中心凸台2还可以起着定位杆的作用， 可以使绝缘隔圈6固定在电芯16内，即使受到冲击而不会错位，这样也 可以有效地保证电池的安全性。在电池具有中芯的情况下，中芯13贯通 电芯16的中心，由绝缘隔圈12和绝缘隔圈6的中心贯通孔固定，其中中 心凸台2的内侧面8与中芯13的外侧面配合，这样绝缘隔圈6对电芯16 和中芯13起定位作用。所述中芯可以为铁等金属材料等。在电极棒对负 极极耳18与壳体17的底部进行焊接时，中心凸台2防止了电极棒前端高 温区与电芯16的内侧面接触对电芯16形成损坏；而且，还有效阻隔了焊接时产生的飞溅焊渣，防止了对电芯16造成的损坏。外周及底部的气体 可以通过贯通口 3到达于中芯13的底部，并经由中芯13流至电池上端， 保证电芯16内外的气压平衡，提高了电池的安全性。
另外，在图3和图4中，虽然示出了电池为圆柱形二次电池，但也可 以为方形电池或者其它形状的电池。中心凸台2和贯通孔9也可以为方形 或其它形状。
在本实用新型中，所述电池优选为锂离子二次电池、镍氢电池等各种 二次电池。
本实用新型的其它优点和改进将是本领域技术人员容易想到的，因而 本实用新型的范围不受上述典型的示例和具体的细节所限制。因此，在不 背离由所附的权利要求书和其等同物所定义的总的发明构思的精神或范 围内，本实用新型可以进行各种改进。
权利要求1、一种电池用绝缘隔圈，其特征在于，其包含基板和在该基板的上表面上的中心位置设置的中心凸台，该中心凸台的中心设置有贯通孔，该贯通孔贯通到所述基板的下表面，在所述基板的上表面上还设有一个或多个径向凹槽，所述径向凹槽与所述中心凸台贯通而在所述中心凸台上形成贯通口。
2、 根据权利要求l所述的电池用绝缘隔圈，其特征在于，在所述中心 凸台的内侧设有纵向切口槽。
3、 根据权利要求1或2所述的电池用绝缘隔圈，其特征在于，所述贯 通孔的孔径从上向下逐渐变小。
4、 根据权利要求1或2所述的电池用绝缘隔圈，其特征在于，所述基 板的贯通孔部分与所述中心凸台的贯通孔部分在所述基板的上表面处的 孔径相同。
5、 根据权利要求1或2所述的电池用绝缘隔圈，其特征在于，所述基 板和所述中心凸台是一体成型的。
6、 根据权利要求1或2所述的电池用绝缘隔圈，其特征在于，所述基 板和所述中心凸台由聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚酰胺和聚酰亚胺中的任 一种材料制成。
7、 根据权利要求l所述的电池用绝缘隔圈，其特征在于，所述中心凸 台的高度为0.5mm 5mm。
8、 根据权利要求l所述的电池用绝缘隔圈，其特征在于，所述径向凹 槽的深度为0.2mm 2mm。
9、 根据权利要求1或2所述的电池用绝缘隔圈，其特征在于，所述中 心凸台为圆形或方形。
10、 一种圆柱形二次电池，其特征在于，包含壳体和收容在壳体内的 电芯，在该电芯的底部设置有权利要求1 9任一项中所述的绝缘隔圈， 所述绝缘隔圈的基板与所述电芯的端面配合，所述绝缘隔圈的中心凸台的 外侧面与所述电芯的内侧面配合。
11、 根据权利要求10所述的圆柱形二次电池，其特征在于，负极极耳 从所述绝缘隔圈的所述纵向切口槽通过，并焊接在所述壳体上。
12、 根据权利要求10或11所述的圆柱形二次电池，其特征在于，还 具有贯通电芯中心的中芯，所述绝缘隔圈的所述中心凸台的内侧面与所述 中芯的外侧面配合。
13、 根据权利要求10或11所述的圆柱形二次电池，其特征在于，其 为锂离子二次电池。
专利摘要本实用新型涉及一种电池用绝缘隔圈(6)，其特征在于，其包含基板(5)和在该基板(5)的上表面上的中心位置设置的中心凸台(2)，该中心凸台(2)的中心设置有贯通孔(9)，该贯通孔(9)贯通到所述基板(5)的下表面，在所述基板(5)的上表面上还设有一个或多个径向凹槽(1)，所述径向凹槽(1)与所述中心凸台(2)贯通。还涉及一种圆柱形二次电池，其特征在于，包含壳体和收容在壳体内的电芯，在该电芯的底部设置有所述绝缘隔圈，所述绝缘隔圈的基板与所述电芯的端面配合，中心凸台的外侧面与所述电芯的内侧面配合。所述电池用绝缘隔圈能够在电极极耳进行焊接时隔离焊接产生的火花、高温和残渣等从而防止对电池内部造成破坏。
文档编号H01M10/40GK201352578SQ20092000335
公开日2009年11月25日 申请日期2009年1月23日 优先权日2009年1月23日
发明者罗家文 申请人:松下能源(无锡)有限公司