一种电池电容内密封端盖的制作方法

本发明属于电池或电容技术领域，具体涉及一种电池电容内密封端盖。

背景技术：

目前，在有机电解液电池、电容、电池电容器技术领域，内密封端盖作为电池、电容级的引出组件，在满足引出电极的同时，还要保证壳体的绝缘性、耐强腐蚀性、防拉脱性以及密封性等。电池电容内密封盖结构设于电池电容器壳体的一端，主要包括电极和基板，电极与基板之间通过铆接或高温烧结方式封装。由于铆接属于机械连接，因此电极与基板接触区域内金属原子不能紧密连接在一起，导致连接处容易出现电解质泄露等问题。

一般情况下，在采用高温烧结方式封装时，为保证封装时的密封效果，基板都采用与壳体同种材料或者同类材料，如不锈钢材料或可伐合金材料的金属基板，通过高温烧结方式将基板封装在壳体的一端。但电极的材料一般为铝材，铝的熔点在650℃左右，与基板的材料差距甚大，因此无法通过高温烧结的方式，将两者封装在一起。

为解决上述问题，可以将金属基板通过低温陶瓷或玻璃与铝电极烧结而成，成为金属·陶瓷/玻璃组成的密封端盖。低温陶瓷/玻璃可以作为密封坯体，将电极与基板衔接在一起，起到密封作用。但是，在制造电池端盖的过程中，我们发现，将铝电极通过低温陶瓷/玻璃与金属基板高温烧结封装，往往有很多原因导致连接处出现渗漏，无法形成有效密封。

技术实现要素：

本发明的目的就在于提供一种电池电容内密封端盖，以解决金属基板、铝、坯体三者之间不能有效密封的技术问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种电池电容内密封端盖，包括电极、金属基板、坯体和金属套，所述金属套、坯体、金属基板依次由内而外地套设在铝电极上，且所述金属基板与金属套的金属膨胀系数相同或接近。

本发明的设计原理为：电极通过低温陶瓷或玻璃与金属基板烧结封装时，由于三者之间的膨胀系数差异非常大，低温陶瓷或玻璃(坯体)在高温烧结过程中，来自铝电极的应力和来自金属基板的应力不平衡，导致接触面在烧结凝固过程中出现裂纹、缝隙，低温玻璃在烧结过程中出现裂纹，从而无法形成有效密封。本发明，通过在电极与坯体之间增加一与金属基底材料膨胀系数相同或相近的金属材料，将低温陶瓷或玻璃两侧材料应膨胀所施加的应力平衡，可有效解决三者烧结封装时无法有效密封的技术问题。

进一步优选地，所述电极包括引出电极柱，及设于引出电极柱一端的焊接平台，所述焊接平台的面积大于引出电极柱的端面积，且两者垂直排列形成一截面t形结构；所述金属套呈u型，套设在引出电极柱的远离焊接平台的一端。

进一步优选地，所述引出电极柱与焊接平台之间还设有一压接台阶，金属套套设在引出电极柱上，金属套外套接坯体，坯体的一端与压接台阶的底面接触；压接台阶可以对坯体进行压封，保证熔化后的玻璃具有一定密实度。

进一步优选地，所述金属套的开口端向外翻边延伸，形成一凸缘，所述凸缘与金属套的侧壁呈直角。

进一步优选地，所述金属套的侧面朝焊接平台延伸至凸缘的外侧面与焊接平台的底面接触，所述坯体套设在金属套外侧，且一端面与凸缘的内侧面接触；或者，所述坯体套设在金属套外侧，所述金属套的侧面朝焊接平台延伸至凸缘与坯体的端面相嵌；向外延伸的凸缘，在坯体的端面形成台阶状结构，可以代替压接台阶对坯体进行压封，保证熔化后的玻璃具有一定密实度。

进一步优选地，所述金属基板与坯体接触的边缘进行内孔翻边处理，形成内凸台，这样，基板通过其内孔翻边延伸出的内凸台，可以增加储存玻璃体积，最大程度增加了坯体的熔封体积。

进一步优选地，所述金属基板的外边缘进行外缘翻边处理，形成外凸台，所述外凸台、内凸台与金属基板底面形成槽体，所述槽体上设有一穿过金属基板的注液孔。

进一步优选地，所述外凸台的内侧面为斜面，所述斜面与外凸台底面的夹角为30-60℃，使外凸台形成金属基板与电池壳体的焊接位点，保证基板2与电池壳体的焊接牢固。

进一步优选地，所述电极为铝电极，所述金属基板为不锈钢基板或可伐合金基板，所述金属套为不锈钢套或可伐合金套。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种电池电容内密封端盖，该端盖在电极上增加了与金属基板膨胀系数接近的金属材料，从而使玻璃封装更简单化，使产品耐久性，气密性，牢固性得到有效提升。

附图说明

图1是实施例1的电池电容内密封端盖的整体结构示意图；

图2是实施例1的电池电容内密封端盖结构爆炸图；

图3是实施例2的电池电容内密封端盖的整体结构示意图；

图4是实施例2的电池电容内密封端盖机构爆炸图；

图5是实施例3的电池电容内密封端盖的整体结构示意图；

图6是实施例3的电池电容内密封端盖机构爆炸图；

图7是实施例4的电池电容内密封端盖的整体结构示意图；

图8是实施例4的电池电容内密封端盖机构爆炸图；

图9是电池电容内密封端盖的仰视图；

图中：1-铝电极、2-金属基板、3-坯体、4-金属套、41-凸缘、11-引出电极柱、12-焊接平台、13-压接台阶、21-内凸台、22-外凸台、221-斜面、23-槽体、24-注液孔。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

一种电池电容内密封端盖，包括电极、金属基板、坯体和金属套，所述金属套、坯体、金属基板依次由内而外地套设在电极上，且所述金属基板与金属套的金属膨胀系数相同或接近。一般情况下，电极为铝等材料，坯体为陶瓷或玻璃材料的陶瓷坯或玻璃坯，金属基板为不锈钢材料或可伐合金等材料(但不限于此)，相应地，金属套选用与基板材料金属膨胀系数相同或相近的材料，例如不锈钢、可伐合金、钼或钼合金材料等(但不限于此)，从而保证金属膨胀系数的一致性。金属套的形状呈截面u形，套接在铝电极的一端。下面结合具体实施方式，对发明的电池电容内密封端盖的结构进行详细阐述。

实施例1

本实施例提供的一种电池电容内密封端盖，如图1、2、9所示，包括铝电极1、金属基板2、坯体3和金属套4，所述铝电极1包括引出电极柱11，及设于引出电极柱11一端的焊接平台12，所述焊接平台12的面积大于引出电极柱11的端面积，且两者垂直排列形成一截面t形结构。

为保证坯体3的熔封体积最大化，本发明增加了坯体3的使用厚度，但金属基板2的厚度不变，为保证坯体3与金属基板2熔封面积最大化，将金属基板2的内孔进行翻边处理，形成内凸台21，从而增加存储玻璃体积，保证最大熔封面积。

为保证金属基板2与电池壳体焊接的牢固性，发明将金属基板2的外缘也进行了翻边处理，形成外凸台22，且外凸台22的内侧面为斜面221，形成金属基板2与电池壳体的焊接位点，进一步优选地，所述斜面221与外凸台22的底面夹角范围为30-60℃。所述外凸台22、内凸台21与金属基板2的底面形成槽体23，所述槽体23上还设有一贯穿金属基板2的注液孔24。

实施例2

本实施例的电池电容内密封端盖结构与实施例1类似，不同之处在于，如图3、4所示，在引出电极柱11与焊接平台12之间设有一压接台阶13，压接台阶13的厚度为0.3-1mm，金属套4套设在引出电极柱11上，金属套4外套接坯体3，坯体3的一端与压接台阶13的底面接触；压接台阶13可以对坯体3进行压封，保证熔化后的玻璃具有一定密实度。

实施例3

本实施例的电池电容内密封端盖结构与实施例1类似，不同之处在于，如图5、6所示，所述金属套4的两端向外翻边延伸形成一凸缘41，且所述凸缘41与金属套4的侧壁垂直。

本实施例中，金属套4的侧面朝焊接平台12延伸，至凸缘41外侧面与焊接平台12接触，凸缘41的厚度为0.3-1mm，所述坯体3套设在金属套4外侧，且一端面与凸缘41的内侧面接触。此时，凸缘41的结构类似实施例1的压接台阶13，可以对坯体3进行压封，保证熔化后玻璃的密实度。

实施例4

本实施例的结构与实施例3结构类似，不同之处在于，如图7、8所示，所述坯体3套设在金属套4外侧，所述金属套4的侧面朝焊接平台12延伸至凸缘41与坯体3的端面相嵌，此时，坯体3的端面上需要设有用于容纳凸缘41的嵌槽，这样，在凸缘41给坯体3一压封力的同时，还能够保证坯体3与金属套4之间有最大的接触面积，进一步提升密封效果。

为验证本发明的电池电容内密封盖密封性，将上述实施例1-4的电池电容内密封盖经高温烧结成型后，采用氦质谱检漏仪进行检漏，步骤包括：将封装的电池电容内密封盖置于检测工装上，将密封盖外侧进行抽空后，对待检测密封盖进行自动喷氦，通过氦质谱检漏仪显示漏率变化，来判断电池盖板的密封情况。

同时设置对比例，其结构与实施例1类似，不同之处在于对比例1不包括金属套4，所述坯体3与金属基板2直接高温烧结封装，利用相同的方法测定对比例1的漏率。

结果如下表1所示：

表中可以看出，通过在铝电极1和坯体3之间设置一与金属基板2膨胀系数相同的金属套4，经高温烧结封装后，内密封端盖的漏率显著降低，即气密性得到有效提升，进一步证实了本发明的可行性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。