一种动力电池盖板用正负极柱结构的制作方法

本实用新型涉及动力电池顶盖板技术领域，具体地说是涉及一种用于动力电池顶盖板的正负极柱结构。

背景技术：

随着能源匮乏及社会人员环保意识的增强，越来越多的设备选择以电池作为电源，尤其是新能源汽车及储能设备等需要大容量的动力电池。目前动力电池顶盖板上所采用的电池正负极柱基本为整体式结构，虽然制作成本低且装配简单，但是该种极柱顶部外露部分收到锁紧扭力时扭力不够就不能满足螺纹连接的要求，若扭力过大则易引起极柱螺母连接处以及与极柱相配的其他组件变形，这样影响极柱与电池盖板之间的锁紧功能，进而影响极柱与电池盖板之间的气密性，从而对动力电池造成了极大的安全隐患。另外，对于正极柱通用的材料为纯铝，但由于铝在空气中极其容易被氧化而在表面形成一层致密的氧化物（如氧化铝），这使得正极柱的表面具有了绝缘特性，从而增加了正极柱与用电设备间的接触电阻而影响通电流的能力。鉴于现有电池正负极柱结构中存在的技术问题，因此，迫切的需要对其进行改进以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种动力电池盖板用正负极柱结构，该正负极柱结构整体结构设计巧妙，导电性能好，装配简单，可有效避免电极与用电设备间接触电阻增大的现象。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种动力电池盖板用正负极柱结构，包括正极柱和负极柱，所述正极柱和负极柱上均设有矩形安装底座以及垂直设置在安装底座上的圆柱形极柱连接部，所述极柱连接部设置在安装底座的中部，所述极柱连接部的外缘设有一圈固定卡槽，极柱连接部的顶部设有环形凸台，所述极柱连接部的中部设有用于安装导电螺柱的极柱螺纹孔，所述正极柱的极柱螺纹孔内设有不锈钢钢丝螺套，所述正极柱的安装底座和极柱连接部采用铝合金一体成型制成，所述负极柱的安装底座采用铝合金制成，负极柱的极柱连接部采用紫铜制成，所述负极柱的极柱连接部的外部设有氧化铝陶瓷绝缘层。

作为本实用新型的一种改进，所述安装底座上位于极柱连接部的两侧设有绝缘陶瓷柱安装槽。

作为本实用新型的一种改进， 所述矩形安装底座的一个拐角上设有C3倒角，剩余三个拐角均采用R3倒圆角结构。

作为本实用新型的一种改进， 所述钢丝螺套采用菱形不锈钢制成，钢丝螺套的自由长度为5.9mm，贯穿在整个极柱螺纹孔内。其规格为M6*1.0，圈数为4-3/4。

作为本实用新型的一种改进， 所述正极柱的安装底座和极柱连接部以及负极柱的安装底座采用AL1060H14制作而成，其化学成分包括99.6%铝、0.05%铜、0.03%钛、0.05%锌、0.25%硅、0.03%镁、0.03%锰和0.35%铁，具有极佳的成型加工特性、高耐腐蚀性、良好的焊接特性以及导电性。

作为本实用新型的一种改进， 所述极柱螺纹孔的孔深不超过8mm，螺纹深度超过6mm。

作为本实用新型的一种改进， 所述负极柱的极柱连接部的环形凸台顶部设有一层厚度为0.05mm的钝化层。

作为本实用新型的一种改进，所述极柱连接部的高度为10mm，环形凸台的高度为0.5mm，固定卡槽距离安装底座上表面的距离为4.3mm。

相对于现有技术，本实用新型所提出的正负极柱结构整体结构设计巧妙，结构简单可靠，拆卸组装维修更换方便，成本较低，导电性能好且能够有效防止正负极柱间发生短路现象，由于在正负极柱的中部设置极柱螺纹孔通过螺纹连接正负极螺柱，可使得正负极柱不受连接锁紧扭力的大小影响，并且由于正负极柱中还设置有用于装配卡簧的固定卡槽，可使得正负极柱与电池盖板之间具有长效的锁紧连接功能，有效保证了正负极柱与电池盖板之间良好的气密性，增加了动力电池的安全性能、使用性能的同时也延长了动力电池的使用寿命。另外，针对正极柱采用铝合金一体成型制成的整体式结构，可确保正极柱具有良好机械性能，而对负极柱采用下铝合金安装底座与上紫铜极柱连接部的组合结构，可有效提高负极柱的通大电流能力，并通过设置氧化铝陶瓷绝缘层使得负极柱具有良好的绝缘性能，可有效避免负极柱与正极柱通过电池盖板而发生短路的安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为正极柱的截面结构示意图。

图4为负极柱的截面结构示意图。

图5为本正负极柱与电池盖板的装配示意图。

图中：1-安装底座，2-极柱连接部，3-固定卡槽，4-环形凸台，5-极柱螺纹孔，6-绝缘陶瓷柱安装槽，7-钢丝螺套，9-氧化铝陶瓷绝缘层，10-钝化层，11-正极柱，12-负极柱，13-电池盖板，14-绝缘陶瓷柱，15-塑胶固定板，16-密封圈，17-绝缘陶瓷环，18-碳化硅密封圈，19-卡簧，20-塑胶密封件。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图对本实用新型作进一步描述和介绍。

如图1—图5，一种动力电池盖板用正负极柱结构，包括正极柱11和负极柱12，所述正极柱11和负极柱12上均设有矩形安装底座1以及垂直设置在安装底座1上的圆柱形极柱连接部2，可增加正负极柱12与电池盖板13的装配便利性，并且提高正负极柱与电池盖板13间的密封性能。所述矩形安装底座1的一个拐角上设有C3倒角，剩余三个拐角均采用R3倒圆角结构，这样可便于将正负极柱与塑胶固定板15过盈装配在一起。所述极柱连接部2设置在安装底座1的中部，所述极柱连接部2的外缘设有一圈固定卡槽3，将正负极柱与电池盖板13进行装配时，采用卡簧19套设在固定卡槽3内以防止正负极柱发生松动。极柱连接部2的顶部设有环形凸台4，环形凸台4的设置可便于电池正负极柱与用电设备的装配联接。所述极柱连接部2的高度为10mm，环形凸台4的高度为0.5mm，固定卡槽3距离安装底座1上表面的距离为4.3mm。所述极柱连接部2的中部设有用于安装导电螺柱的极柱螺纹孔5，所述极柱螺纹孔5的孔深不超过8mm，螺纹深度超过6mm。极柱螺纹孔5用于在正负极柱上螺纹连接正负极螺柱，从而可方便与用电设备的装配联接。该极柱螺纹孔在8N.m扭力作用下螺纹孔不发生滑牙以及极柱不转动，并且在0.6MPA气压下不漏气。所述正极柱11的极柱螺纹孔5内设有不锈钢钢丝螺套7，所述钢丝螺套7采用菱形不锈钢制成，钢丝螺套7的自由长度为5.9mm，贯穿在整个极柱螺纹孔5内。其规格为M6*1.0，圈数为4-3/4。该钢丝螺套7可增加正极柱11的机械强度，防止正极柱11因扭力过大而致使极柱螺纹孔5发生滑牙或正极柱11转动的现象。所述正极柱11的安装底座1和极柱连接部2采用铝合金一体成型制成，所述负极柱12的安装底座1采用铝合金制成，其中铝合金的具体材质为AL1060H14，其化学成分包括99.6%铝、0.05%铜、0.03%钛、0.05%锌、0.25%硅、0.03%镁、0.03%锰和0.35%铁，具有极佳的成型加工特性、高耐腐蚀性、良好的焊接特性以及导电性。所述负极柱12的极柱连接部2采用紫铜制成，其导电能力强、机械强度高，可有效提高负极柱12的通电流能力。所述负极柱12的极柱连接部2的外部设有氧化铝陶瓷绝缘层9，可有效防止因负极柱12与正极柱11发生短路所带来的爆炸或燃烧等安全隐患。并且所述负极柱12的极柱连接部2的环形凸台4顶部设有一层厚度为0.05mm的钝化层10，可有效提高负极柱12顶表面的抗氧化能力，从而保证负极柱12长期使用过程中与用电设备间产生的接触电阻小。经Hi-Pot机测试可知，负极柱和电池盖板之间在1000V电压下，通电时间2秒，电池盖板上的电流小于2mA。

另外，所述安装底座1上位于极柱连接部2的两侧设有绝缘陶瓷柱安装槽6，在该安装槽上放置绝缘陶瓷柱14可将正负极柱与电池盖板13进行绝缘隔离，从而避免正负极柱在电池盖板13上发生漏电短路的现象，有效提高了动力电池的安全性能。

如图5所示，在将上述结构的正负极柱与电池盖板13进行装配时，先将正负极柱的安装底座1与塑胶固定板15过盈装配后，分别在正负极柱上安放好密封圈16和绝缘陶瓷柱14后形成正负极柱装配组件，将正负极柱装配组件通过极柱连接部2穿过电池盖板13上的电极安装孔上直至塑胶固定板15的上表面与电池盖板13的下表面相接触，继续分别在正负极柱的极柱连接部2上套设绝缘陶瓷环17和碳化硅密封圈18并使得绝缘陶瓷环17和碳化硅密封圈18与电池盖板13的上表面相抵接，然后将卡簧19装配到固定卡槽3中并锁紧，最后将分别标注有正负极标号的塑胶密封件20对应套盖住整个正负极柱及相关部件，并以将环形凸台4刚好露出为宜。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。