专利名称：一种电极引出结构及采用该结构的储电电气元件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电极引出结构，特别是一种电池或超级电容电极的引出结 构，同时还涉及一种采用该引出结构的储电电气元件。
背景技术：
电池或超级电容是一种具有储电功能的电气元件，其电极引出结构为用于连接电 池或超级电容内部极芯与供电设备之间的重要部分，需要保证电池或超级电容的两个电极 之间绝缘，同时还要保证对电池或超级电容内部的电解液有很好的密封效果。目前，通常 所采用的电池或超级电容的电极引出结构如图1、2所示，包括用于密封固定在电池或超级 电容外壳上的端盖1，该端盖1的顶端一体设有向外引出的极柱2 ；所述外壳3顶端向别内 弯折且端部下凹压紧端盖，在端盖周边的上表面设有与外壳顶端端部的下凹部分配合的凹 槽；在端盖1与电池或超级电容外壳3之间分别紧密设有绝缘套4和密封圈5，分用于端盖 与外壳的绝缘及密封电池或超级电容内部电极芯子，端盖1的底部用于与电池或超级电容 内部电极芯子电接触。采用上述结构的电极引出结构具有以下问题密封结构复杂，特别是 在外壳顶端的端部的下凹结构及端盖周边上表面的凹槽，要求加工精度高，制造和装配的 成本较高；绝缘套和密封圈独立设置，装配复杂而繁琐，任意一个失效就会导致电池或超级 电容的损坏；密封部位处于电池或超级电容的周边，需要进行密封处理的范围较大，而且在 电池或超级电容使用过程中，其周边部分容易受到磕碰而变形，导致电池或超级电容内部 的电解液的外泄或者正负极短路，从而导致电池或超级电容的损坏。另外，电池或超级电容 的外壳的机械强度有限，其密封效果较差，端盖容易在外壳中产生松动。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种结构简单、装配方便、密封效果好的电极引出结构。本实用新型的另一目的是提供一种采用该电极引出结构的储电电气元件。为了实现以上目的，本实用新型电极引出结构所采用的技术方案是一种电池或 超级电容电极引出结构，包括用于密封固定在电池或超级电容外壳极端开口处的端盖，所 述端盖上设有引出孔，该引出孔中插装有顶端伸出孔口的极柱，该极柱的底部设有用于防 止极柱脱落的挡沿，顶部设有极柱引出端及围设在极柱引出端周围的空心的翻边结构，该 极柱引出端与翻边结构内壁间隙配合，极柱引出端的端头伸出翻边结构顶端；所述极柱与 端盖的引出孔的插装间隙中密封设有套装在极柱上的绝缘密封套，绝缘密封套的上下两端 分别伸出引出孔的孔口，其下端密封压接在所述挡沿与引出孔孔口附近的端盖底面之间， 上端被翻边处理后的翻边结构压紧密封于孔口附近端盖顶面上。所述极柱顶部还套装有垫圈，该垫圈紧密夹设于翻边处理后的翻边结构与上端伸 出端盖顶面的绝缘密封套之间。所述翻边结构为设于极柱顶端的轴向凹槽，凹槽的槽壁用于翻边处理后压紧密封 所述的绝缘密封圈；所述极柱引出端与凹槽的内侧壁为间隙配合，极柱引出端的底部固连在该凹槽的槽底，顶部伸出该凹槽的槽口。所述极柱引出端与极柱同轴设置。所述极柱引出端的外周面上设有螺纹。本实用新型的储电电气元件所采用的技术方案是一种储电电气元件，包括具有 开口的外壳及设于外壳中的电极芯子，在外壳开口处密封设有电极引出结构，该电极引出 结构包括与外壳焊接密封连接的端盖，端盖上设有引出孔，该引出孔中插装有顶端伸出孔 口的极柱，该极柱的底部设有用于防止极柱脱落的挡沿，该挡沿的底部与所述电极芯子的 一端电接触；所述极柱的顶部设有极柱引出端及围设在极柱引出端周围的空心的翻边结 构，该极柱引出端与翻边结构内壁间隙配合，极柱引出端的端头伸出翻边结构顶端；所述极 柱与端盖的引出孔的插装间隙中密封设有套装在极柱上的绝缘密封套，绝缘密封套的上下 两端分别伸出引出孔的孔口，其下端密封压接在所述挡沿与引出孔孔口附近的端盖底面之 间，上端被翻边处理后的翻边结构压紧密封于孔口附近端盖顶面上。 所述的储电电气元件为电池或超级电容。所述极柱顶部还套装有垫圈，该垫圈紧密夹设于翻边处理后的翻边结构与上端伸 出端盖顶面的绝缘密封套之间。所述翻边结构为设于极柱顶端的轴向凹槽，凹槽的槽壁用于翻边处理后压紧密封 所述的绝缘密封圈；所述极柱引出端与凹槽的内侧壁为间隙配合，极柱引出端的底部固连 在该凹槽的槽底，顶部伸出该凹槽的槽口。所述极柱引出端与极柱同轴设置。所述极柱引出端的外周面上设有螺纹。本实用新型的电极引出结构采用了极柱与端盖的分体结构，在装配极柱时采用一 个绝缘密封套实现密封和绝缘，通过翻边处理后的翻边结构密封压紧，密封结构简单，安装 方便、快捷；另外，密封部位设在极柱周围，节省了密封绝缘材料，而且密封部位由极柱上的 翻边结构压紧密封，密封效果好，还不容易在使用过程中发生磕碰，延长了电池或超级电容 的使用寿命；另外，端盖周边可以与外壳采用焊接连接，对端盖周边的加工精度要求较低， 因此降低了制造和装配的成本，而且还可以增加了端盖与外壳的连接强度，防止端盖在电 池或超级电容使用过程中的松动。另外，在极柱的顶部还套装有垫圈，对绝缘密封套起到辅助压紧的作用，防止电池 或超级电容在强烈震动下极柱产生的松脱。
图1为现有的电池或超级电容电极引出结构的示意图；图2为图1中A处的放大图；图3为本实用新型的电池或超级电容电极引出结构的示意图；图4为采用本实用新型电极引出结构的超级电容的结构示意图；图5为采用本实用新型电极引出结构的电池的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的电极引出结构如图3所示，包括用于密封固定在电池或超级电容外壳21极端开口处的端盖11，在端盖11的中心开设有引出孔16，该引出孔16中插接有极柱 14，该极柱14的底部设有用于防止极柱脱落的挡沿15，顶部伸出引出孔16孔口并分别设有 与极柱同轴的极柱引出端18和围设在极柱引出端18周围的空心的翻边结构，该翻边结构 为设于极柱14顶部的轴向凹槽19，该凹槽槽壁17外表面与极柱的外周面形状相一致，所述 极柱引出端18与凹槽19的内侧壁为间隙配合，极柱引出端18的底部固连在凹槽19的槽 底，顶部伸出凹槽19的槽口 ；在极柱14上分别套装有绝缘密封套12和垫圈13，该绝缘密封 套12密封设于极柱14与引出孔16的插接间隙中，下端伸出引出孔16孔口且密封压接在 挡沿15与引出孔16孔口附近的端盖11底面之间，上端伸出引出孔16孔口且压接在垫圈 13与引出孔16孔口附近的端盖11顶面之间；在极柱引出端18的外周面上设有螺纹。采 用上述结构装配完毕后，对翻边结构进行翻边处理，即对凹槽的槽壁17进行翻边，(图3中 的虚线部分为翻边后的凹槽槽壁)翻边后的槽壁17同时压紧垫圈13和绝缘密封套12上 端并配合极柱底部的挡沿压紧绝缘密封套12下端，完成极柱的安装固定，同时实现极柱的 密封和绝缘。采用本实用新型电极引出结构的超级电容的实施例，如图4所示，包括桶状结构 的外壳21和插装在外壳21中的电极芯子22，在外壳的开口处密封焊接有本实用新型的电 极引出结构(图4中30为焊接处)，该电极引出结构如上所述，在此不再详述；在外壳的底 部一体设有与电极引出结构中的极柱引出端18相对的另一电极引出端23 ；所述电极芯子 22的两端分别固连有上垫块25和下垫块24，下垫块24与外壳电接触；上垫块15的周边被 设在外壳21外周面上的一圈滚槽26固定，在滚槽26槽壁与上垫块25直接密封压接有绝 缘垫圈27，所述上垫块25的顶部与电极引出结构中的极柱14底部电接触。采用本实用新型电极引出结构的电池的实施例，如图5所示，包括桶状结构的外 壳41和插装在外壳41中的电池芯42，在外壳的开口处密封焊接有本实用新型的电极弓|出 结构(图5中40为焊接处)，该电极引出结构如上所述，在此不再详述，区别在于在极柱引 出端上未设有螺纹；在外壳的底部一体设有电池负极引出端43，所述电池芯42的负极与外 壳电接触，电池芯42顶部的正极碳棒与电极引出结构中的极柱14底部电接触。在端盖与 电池芯之间的外壳上开设有一圈滚槽46，用于固定端盖和电池芯。
权利要求一种电池或超级电容电极引出结构，包括用于密封固定在电池或超级电容外壳极端开口处的端盖，其特征在于所述端盖上设有引出孔，该引出孔中插装有顶端伸出孔口的极柱，该极柱的底部设有用于防止极柱脱落的挡沿，顶部设有极柱引出端及围设在极柱引出端周围的空心的翻边结构，该极柱引出端与翻边结构内壁间隙配合，极柱引出端的端头伸出翻边结构顶端；所述极柱与端盖的引出孔的插装间隙中密封设有套装在极柱上的绝缘密封套，绝缘密封套的上下两端分别伸出引出孔的孔口，其下端密封压接在所述挡沿与引出孔孔口附近的端盖底面之间，上端被翻边处理后的翻边结构压紧密封于孔口附近端盖顶面上。
2.根据权利要求1所述的电极引出结构，其特征在于所述极柱顶部还套装有垫圈，该 垫圈紧密夹设于翻边处理后的翻边结构与上端伸出端盖顶面的绝缘密封套之间。
3.根据权利要求1所述的电极引出结构，其特征在于所述翻边结构为设于极柱顶端 的轴向凹槽，凹槽的槽壁用于翻边处理后压紧密封所述的绝缘密封圈；所述极柱引出端与 凹槽的内侧壁为间隙配合，极柱引出端的底部固连在该凹槽的槽底，顶部伸出该凹槽的槽
4.根据权利要求1所述的电极引出结构，其特征在于所述极柱引出端与极柱同轴设置。
5.根据权利要求1-4任一所述的电极引出结构，其特征在于所述极柱引出端的外周 面上设有螺纹。
6.一种储电电气元件，其特征在于包括具有开口的外壳及设于外壳中的电极芯子， 在外壳开口处密封设有电极引出结构，该电极引出结构包括与外壳焊接密封连接的端盖， 端盖上设有引出孔，该引出孔中插装有顶端伸出孔口的极柱，该极柱的底部设有用于防止 极柱脱落的挡沿，该挡沿的底部与所述电极芯子的一端电接触；所述极柱的顶部设有极柱 引出端及围设在极柱引出端周围的空心的翻边结构，该极柱引出端与翻边结构内壁间隙配 合，极柱引出端的端头伸出翻边结构顶端；所述极柱与端盖的引出孔的插装间隙中密封设 有套装在极柱上的绝缘密封套，绝缘密封套的上下两端分别伸出引出孔的孔口，其下端密 封压接在所述挡沿与引出孔孔口附近的端盖底面之间，上端被翻边处理后的翻边结构压紧 密封于孔口附近端盖顶面上。
7.根据权利要求6所述的储电电气元件，其特征在于所述的储电电气元件为电池或 超级电容。
8.根据权利要求6或7所述的储电电气元件，其特征在于所述极柱顶部还套装有垫 圈，该垫圈紧密夹设于翻边处理后的翻边结构与上端伸出端盖顶面的绝缘密封套之间。
9.根据权利要求6或7所述的储电电气元件，其特征在于所述翻边结构为设于极柱 顶端的轴向凹槽，凹槽的槽壁用于翻边处理后压紧密封所述的绝缘密封圈；所述极柱引出 端与凹槽的内侧壁为间隙配合，极柱引出端的底部固连在该凹槽的槽底，顶部伸出该凹槽 的槽口。
10.根据权利要求6或7所述的储电电气元件，其特征在于所述极柱引出端与极柱同轴设置。
专利摘要本实用新型公开了一种电池或超级电容电极引出结构，包括用于密封固定在电池或超级电容外壳极端开口处的端盖；在端盖的中间插装有顶端伸出端盖的极柱，该极柱的底部固设有用于防止极柱脱落的挡沿，顶部分别设有极柱引出端和围设在极柱引出端周围的空心的翻边结构；所述极柱与端盖之间夹设有套装在极柱上用于密封极柱的绝缘密封套。还公开了采用该电机引出结构的储电电气元件。本实用新型的电极引出结构采用了极柱与端盖的分体结构，在装配极柱时采用一个绝缘密封套实现密封和绝缘，通过翻边处理后的翻边结构密封压紧，密封结构简单，安装方便、快捷，而且密封部位设在极柱周围，节省了密封绝缘材料。
文档编号H01M2/00GK201584437SQ200920258168
公开日2010年9月15日 申请日期2009年11月17日 优先权日2009年11月17日
发明者冯杰, 刘喜龙, 孙贯英, 库敬轩, 张德林, 张红涛, 梁晓鸽, 赵志伟 申请人:凯迈嘉华(洛阳)新能源有限公司