一种圆柱电池结构的制作方法

本实用新型涉及车厢制造领域，尤其涉及一种圆柱电池结构。

背景技术：

目前，圆柱电池具有环保无污染、循环寿命长等优点，广泛应用于通信、照明、储能、电动车、电动自行车、电动工具等领域。然而，圆柱电池盖帽结构复杂，在圆柱电池中起着过充保护、过流保护、高温保护及内压增大后的泄压保护作用。盖帽作为电池的基本结构部件之一，决定了电池的密封性能、散热能力以及导流能力，对电池性能的发挥起到关键作用。现有盖帽结构存在以下问题：首先，电池在成组连接时，由于极柱与盖板是一体的，可能会导致盖板与电芯之间接触短路；其次，对于采用普通盖帽的电池，装配过程中可能导致封口不紧密，尤其是在电芯内部在充放电过程中产生一定压力后，易发生漏液，对密封性能有更高要求，也需对现有盖帽的密封手段进行改进。

鉴于此，实有必要提供一种新型圆柱电池结构以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种圆柱电池结构，能够防止正负极短路和增加密封功能以降低电解液渗漏风险。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种圆柱电池结构，包括外壳、电芯及盖帽结构；所述外壳包括收容所述电芯的第一筒部、收容所述盖帽结构的第二筒部、第一弯折部及第二弯折部；所述第一弯折部由所述第一筒部与第二筒部的连接处朝所述外壳中心轴方向凹陷形成，所述第二弯折部由所述第二筒部远离所述第一弯折部的一端且向所述外壳的中心轴方向弯折形成；所述第二弯折部与所述第二筒部远离所述第一弯折部的一端连接；所述盖帽结构包括盖帽主体和绝缘密封结构；所述绝缘密封结构包括套于所述盖帽主体外的第一密封部、连接于第一密封部一端的第二密封部、连接于第一密封部上且远离所述第二密封部一端的第三密封部、自所述第三密封部一侧延伸形成的密封加强部和自所述第二密封部一端弯曲延伸形成的绝缘加强部；所述第一密封部、第二密封部、第三密封部及盖帽主体收容于所述第二筒部内，所述第一密封部夹持于所述盖帽主体与第一筒部之间，所述第二密封部夹持于所述盖帽主体与第二弯折部之间；所述第三密封部夹持于所述第一弯折部与盖帽主体之间；所述第二弯折部夹持于所述绝缘加强部与第一密封部之间；所述密封加强部贴靠于所述第二弯折部上。

在一个优选实施方式中，所述盖帽主体包括盖板、加强环、防爆膜、密封圈、孔板；所述孔板嵌于所述密封圈内；所述防爆膜设置于所述密封圈上，所述防爆膜包括基部、膜片部、包边部及抵压部；在所述防爆膜的所述基部上同轴设置所述加强环；在所述加强环上设置所述盖板；所述包边部围绕于所述加强环及所述盖板外；所述第一密封部夹持于所述包边部与所述第二筒部之间，所述第二密封部贴于所述抵压部上且夹持于所述抵压部与所述第二弯折部之间，所述第三密封部贴于所述基部上且夹持于所述基部与所述第一弯折部之间。

在一个优选实施方式中，所述盖板包括圆环形的平台部及沿所述平台部内缘突起形成的凸出部；所述加强环为圆环形且与所述盖板的平台部同轴设置。

在一个优选实施方式中，在由所述平台部、所述凸出部及所述抵压部共同形成环形凹槽内设置有一层绝缘层，所述绝缘层一侧与所述绝缘加强部连接。

在一个优选实施方式中，所述加强环的外径与所述平台部的外径一致，所述加强环的内径小于所述平台部的内径。

在一个优选实施方式中，所述密封加强部形状为弧形环，所述密封加强部的弧形外沿与所述第一弯折部弧度匹配。

在一个优选实施方式中，所述密封圈包括环形的主体部台阶部，所述台阶部由所述主体部的内侧向所述外壳中心轴方向凸起延伸形成；所述孔板为圆片状；所述主体部的内径与所述孔板的外径相一致；所述台阶部远离所述防爆膜的一面抵压在所述孔板靠近所述防爆膜的一面。

在一个优选实施方式中，所述膜片部呈圆碟状且自所述基部的内缘向远离所述基部的一侧凸起。

与现有技术相比，本实用新型提供一种圆柱电池结构的有益效果在于：对盖帽结构中的绝缘密封结构的特殊优化设计，可大大提升电池封装后的密封性，解决电池在经过充放电使用后，引起内压升高，造成电解液从封口处渗漏的问题，进一步提升安全性能。同时，在盖帽结构中加设绝缘层，解决了电池在封装、输送过程中的短路问题，省去后工段的绝缘贴胶处理工序，不仅大大提升了安全性，而且对节省成本，提升生产效率起到巨大作用。

【附图说明】

图1为本实施方式提供的圆柱电池结构的截面结构示意图。

图2为图1所示的圆柱电池结构的盖帽主体结构示意图。

图3为图1所示的圆柱电池结构的局部放大图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供的一种圆柱电池结构100，包括外壳10、电芯20及盖帽结构30。

所述外壳10包括收容所述电芯20的第一筒部110、收容所述盖帽结构30的第二筒部120、第一弯折部130及第二弯折部140。所述第一筒部110为中空圆柱状且包括远离所述第一弯折部130的底壁111。所述第一弯折部130由所述第一筒部110与所述第二筒部120的连接处朝所述外壳10中心轴方向经滚槽处理后形成，所述第一弯折部130向所述外壳10中心轴方向凹陷且抵压于所述电芯20的一端，防止所述电芯20从所述第一筒部110内脱落。所述第一弯折部130的一端与所述第一筒部110连接，另一端与所述第二筒部120连接。所述第二弯折部140由所述第二筒部120远离所述第一弯折部130的一端且向所述外壳10的中心轴方向弯折形成，所述第二弯折部140与所述第二筒部120远离所述第一弯折部130的一端连接。

所述电芯20呈圆柱状且收容于所述第一筒部110内，所述电芯20的一端与所述第一弯折部130抵压，另一端靠近所述底壁111。

请参阅图2及图3，所述盖帽结构30包括盖帽主体310和绝缘密封结构320。所述电芯20通过极耳201与所述盖帽结构30之间电性连接。所述盖帽主体310包括盖板311、加强环312、防爆膜313、密封圈314、孔板315。

所述盖板311包括平台部3111与凸出部3112。所述平台部3111为圆环形，所述凸出部3112自圆环形的所述平台部3111内缘突起且为圆台状。所述加强环312材料为金属，所述加强环312为圆环形且所述加强环312的外径与所述平台部3111的外径相等，所述加强环312的内径小于所述平台部3111的内径。本实施方式中，所述加强环由钢材制成。

本实施方式中，所述防爆膜313为铝箔，所述防爆膜313包括圆环形的基部3131、位于所述基部3131内的膜片部3132、包边部3133及抵压部3134；所述膜片部3132呈圆碟状且自所述基部3131的内缘向远离所述基部3131的一侧凸起。在本实施方式中，所述包边部3133与所述膜片部3132的凸起方向相反且与所述基部3131垂直连接，所述包边部3133的一侧垂直连接于所述基部3131的外缘，所述抵压部3135平行于所述基部3131且与所述基部3131的距离与所述平台部3111的厚度和所述加强环312的厚度总和相一致。

所述密封圈314包括圆环形的主体部3141和台阶部3142，所述台阶部3142由所述主体部的内侧向所述外壳10中心轴方向凸起延伸形成，所述台阶部3142远离所述防爆膜313的一面抵压在所述孔板315靠近所述防爆膜313的一面。

所述孔板315为圆片状且设有供极耳穿过的连接孔3151。所述孔板315的外径等于所述密封圈314的主体部3141的内径。

所述绝缘密封结构320包括第一密封部321、第二密封部322、第三密封部323、绝缘加强部324与密封加强部325。所述第一密封部321为中空圆柱状且套于所述盖帽主体310外，所述第二密封部322为圆环状且与所述第一密封部321的一端垂直延伸连接；所述第三密封部323为圆环状且与所述第一密封部321远离所述第二密封部322的一端垂直连接，所述绝缘加强部324与第二密封部322远离所述第一密封部321的一端垂直连接并向远离中心轴方向弯折形成，所述密封加强部325为弧形环状且自所述第三密封部323一侧延伸形成。

组装时，所述第一密封部321、所述第二密封部322、所述第三密封部323及所述盖帽主体310收容于所述第二筒部120内，所述第一密封部321夹持于所述盖帽主体310与所述第一筒部110之间，所述第二密封部321夹持于所述盖帽主体310与所述第二弯折部140之间；所述第三密封部323夹持于所述第一弯折部130与所述盖帽主体310之间；所述第二弯折部140夹持于所述绝缘加强部324与所述第一密封部321之间；所述密封加强部325贴靠于所述第一弯折部130上。

具体的，首先将所述电芯20放入所述外壳10，所述孔板315嵌于所述密封圈314内；在所述密封圈314上设置所述防爆膜313，所述防爆膜313的基部3131与所述密封圈314的主体部3141同轴设置且所述基部3131内径小于所述密封圈314主体部3141的内径；在所述防爆膜313的所述基部3131上同轴设置所述加强环312，所述加强环312内径大于所述基部3131的内径；在所述加强环312上设置所述盖板311，所述盖板311的所述平台部3111和所述加强环312同轴设置；所述包边部3133围绕于所述加强环312及所述平台部外3111并与所述基部3131及平台部3111接触，所述抵压部3134贴靠于所述平台部3111且所述平台部3111及加强环312位于所述抵压部3134与基部3131之间；将一端与所述电芯20连接的所述极耳201穿过所述孔板315与所述防爆膜313的膜片部3132电性连接，然后将所述盖板主体310收容于所述绝缘密封结构320，将所述外壳10沿所述电芯20靠近所述盖帽结构30的位置向中心轴方向做滚槽处理形成第一弯折部130，并将所述电芯20收容于所述第一筒部110，所述第一弯折部130弧度与所述绝缘密封结构320中的密封加强部325弧度匹配，增强密封性，防止电解液渗漏。所述第三密封部323贴于所述基部3131上且夹持于所述基部3131与第一弯折部130之间；然后挤压所述外壳10远离所述底壁111的一端形成所述第二弯折部140，将所述第二弯折部140夹持于所述绝缘加强部324与所述第二密封部322之间，所述第一密封部321夹持于所述包边部3133与第二筒部120之间，所述第二密封部322贴于所述抵压部3134上且夹持于抵压部3134与第二弯折部140之间，防止所述外壳10的第二弯折部140与所述盖板311短路。最后，在由所述抵压部3134、所述平台部3111及所述凸出部3112共同形成的环形凹槽内设置一层绝缘层316，所述绝缘层316的一侧与所述绝缘加强部324连接，所述绝缘层316远离所述绝缘加强部324的一侧与所述凸出部3112连接，进一步防止所述外壳10的第二弯折部140与所述盖板311短路，即防止圆柱电池结构100的正负极短路。

当内部气压增大时，所述防爆膜313的膜片部3132会翻转和所述孔板315断开，形成断路拉断状态。当内部气压达到压力极限值时，所述防爆膜313的膜片部3132与所述基部3131断裂，进而切断电路，排出气体，避免爆炸。

本实用新型提供一种圆柱电池结构，优化绝缘密封结构，增加绝缘层，一方面极大的改善圆柱电池封口后后期渗出电解液现象，提升密封效果，减小后期安全隐患的发生。另一方面解决了生产过程中正负极接触短路问题，省去后工段中贴绝缘胶贴工序，提升生产效率。

本实用新型并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。