一种既耐高温又可大电流充放电的全密封电池外壳结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种既耐高温又可大电流充放电的全密封电池外壳结构，具体为电池外形结构，属于电池设计技术领域。


背景技术：

2.电池在生活中扮演着越来越重要的角色，目前已经广泛应用于手机、电动自行车、汽车、储能电源系统以及军用武器等各各个领域。针对电池在不同的环境下使用，开发不同类型的电池至关重要，不同的使用环境会直接影响到电池的使用性能、安全性、寿命和成本。
3.在一些特殊领域，如石油钻探、航天和军用等方面，需要电池能够承受150℃以上高温，并且能进行大电流充放电。针对这些特殊要求，开发既耐高温又可大电流充放电的全密封结构的电池显得尤为重要，电池外壳是首先需要解决的关键器件。目前市场上能够满足耐高温的电池外壳较少，其中d型一次电池全密封结构是其中一种，但是其无法满足大电流充放电；而常用的二次锂电池外壳可以满足大电流充放电的使用条件，但是由于外壳结构件的密封主要依靠金属与塑料密封圈之间的压紧密封，在高温环境下，其塑料密封圈容易软化而导致密封失效。


技术实现要素：

4.本实用新型目的是：提供一种既耐高温、又可大电流充放电的全密封电池的外壳结构，使电池能在180℃以上的高温环境下仍具有大电流充放电的能力，在确保安全性的前提下正常工作并且具有足够的使用寿命。
5.为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种既耐高温又可大电流充放电的全密封电池的外壳结构，其特征在于：包括外壳和端头盖帽，所述端头盖帽设在外壳的端部与外壳形成密封的整体，所述端头盖帽包括密封盖和设在密封盖上的正负极端子，所述正负极端子一端穿过密封盖，另一端与设在外壳内的卷芯电极连接，正负极端子与密封盖之间通过绝缘材料隔离固定。
6.优选地，所述外壳为一端开口的金属件，所述端头盖帽设在外壳的开口端与外壳形成密封结构。
7.优选地，所述外壳为两端开口的金属件，所述端头盖帽设在外壳的两端与外壳形成密封结构。
8.优选地，所述端头盖帽的外侧壁与外壳的内侧壁连接形成密封的整体。
9.优选地，所述密封盖为与外壳的内侧壁嵌套配合的面板。
10.优选地，所述正负极端子为刚性的载流导体。
11.优选地，所述外壳为圆柱形。
12.优选地，所述外壳和端头盖帽之间焊接连接。
13.优选地，所述正负极端子的材料为镍、铜、不锈钢或铝。
14.优选地，所述正负极端子与卷芯电极连接的一端为柱状、片状或者弯折结构与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.1、该电池外壳结构简单，适合所有电池外壳结构。
16.2、该结构电池结构可以满足所有使用环境和电流要求，适用性强。
17.3、采用全密封结构，内部可以承受更大的压力，电池安全性更高。
附图说明
18.图1是本实用新型的圆柱外壳示意图
19.图2是本实用新型的电池内部端子是片状结构的盖帽的剖切图
20.图3是本实用新型的电池内部端子是片状弯折结构的盖帽的剖切图
21.图4是本实用新型的电池内部端子是平面圆端板结构的盖帽的剖切图
22.图5是本实用新型的两端采用内部端子为平面圆端板结构的电池外壳的剖切图。
[0023]1‑
正负极端子；2
‑
绝缘材料；3
‑
密封盖；4
‑
电池圆柱壳；5
‑
滚槽；6
‑
卷芯极耳；7
‑
卷芯电极；8
‑
密封焊接位置。
具体实施方式
[0024]
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0025]
实施例一
[0026]
如图1和图2所示，本实用新型一种既耐高温又可大电流充放电的全密封电池的外壳结构包括外壳4和端头盖帽，外壳4为一端开口的金属件，形状以圆柱状壳体为主但不限制于圆柱形，材料是不锈钢、铝或者镍等材料中的一种或合金，外壳4侧壁沿圆周一圈设置有滚槽5。端头盖帽装在外壳4的开口端，端头盖帽的外侧壁与外壳4的内侧壁通过焊接连接成一个全密封的整体，焊接为激光焊接和氩弧焊接中的一种或多种。该结构不仅可以满足电池的大电流放电，而且还是一种可以在高温环境使用的电池的外壳。大电流最大倍率可以为100c以上，高温环境为180℃以上。
[0027]
端头盖帽由密封盖3和垂直贯穿并固定在密封盖3上的具有强过流能力的正负极端子1组成，正负极端子1一端穿过密封盖3，另一端与装在外壳4内的卷芯电极7连接，正负极端子1与密封盖3之间通过绝缘材料2隔离固定。
[0028]
正负极端子1为用于电流导通的具有足够截面积和刚性的载流导体，刚性是指满足与卷芯及外部供电连接时所采用焊接等具有一定压力的工序的强度要求。用于内、外部焊接连接的正负极端子1的外形可以是柱状、片状或者其他易于焊接的形状，也可以是焊接连接后易折弯整形的结构，材料为镍、铜、不锈钢、铝等金属。载流导体贯穿密封盖3，在完整电池中，电池外部载流导体用于外部供电连接，电池内部载流导体与卷芯电极7的卷芯极耳6连接，连接方式为超声焊、激光焊或者电阻焊中的一种或者几种。
[0029]
绝缘材料2主要用于隔离正负极端子1与密封盖3的导通，并对正负极端子1起到固定作用。绝缘材料2可以是玻璃陶瓷、聚四氟乙烯、聚亚酰胺等材料中一种或几种。
[0030]
密封盖3为固定正负极端子并且与外壳4的内侧壁嵌套的具有足够强度的圆型或其他形貌的端面板，嵌套是指能够与外壳开口端面结构上紧密接触，便于焊接密封。密封盖3的材质为不锈钢、铝或者镍中的一种。
[0031]
本实施例中正负极端子1在电池外部结构为柱状，内部结构为片状，为一个整体，卷芯极耳6焊接在片状端子上后进行弯折，变成图3结构，然后将端头盖帽与圆柱形的外壳4组装，点底焊接负极，注液后采用氩弧焊接进行封口。该正负极端子1由不锈钢材料冲压成型，绝缘材料2为玻璃陶瓷，将正负极端子1固定并使其与密封盖3隔离，外壳4采用不锈钢材质。
[0032]
实施例二
[0033]
如图4所示的结构为实施例二中的电池外壳的盖帽结构。正负极端子1在电池外部结构为柱状，内部结构为平面圆端板，正负极端子1为一个整体，卷芯极耳6直接焊接在圆端板上，采用激光焊接进行封口，然后将端头盖帽与圆柱形的外壳4组装，点底焊接负极，注液后采用激光焊接进行封口。该正负极端子1由铝材料压铸成型，绝缘材料2为玻璃陶瓷，将正负极端子1固定并使其与密封盖3隔离，绝缘材料2为耐高温聚四氟乙烯材料，其将正负极端子1与密封盖3进行隔离，外壳4采用不锈钢材质。
[0034]
实施例三
[0035]
如图5所示的结构为实施例三中的电池外壳结构，外壳4的两端采用内部端子为的平面圆端板结构。该正负极端子1在电池外部结构为柱状，内部圆端板结构，是一个整体，装配时，卷芯极耳6直接焊接在一端盖帽的圆端板上，然后采用激光焊接进行封口，然后将端头盖帽与圆柱形的外壳4组装，再将另一端盖帽采用激光焊接在卷芯极耳6的另一端，注液后采用激光焊接进行封口(也可在密封盖3上开小孔，先激光焊接密封，然后注液，再用压钢珠密封)。该正极端子由铝材料压铸成型，另一端负极端子为铜材料机加工成型，两端盖帽绝缘材料2为玻璃陶瓷，将正负极端子1固定并使其与密封盖3隔离，外壳4采用铝材质。