一种锂电池正极端封口结构及其制造方法
阅读说明：本技术 一种锂电池正极端封口结构及其制造方法 (Sealing structure for positive electrode end of lithium battery and manufacturing method thereof ) 是由 朱效铭 于 2021-03-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种锂电池正极端封口结构及其制造方法,包括下端封闭、上端开口的电池外壳和密封封闭开口的集电体,该集电体内设有上下贯通的中孔,集电体顶部设有封闭中孔的正极帽,集电体底部与正极耳焊接形成导电,主要是将集电体中孔的孔壁一直向上延伸,并使该孔壁顶部能够向内翻折出卷边以包覆在阀体顶部,再将正极帽盖合卷边而封闭中孔,从而使得正极帽能够直接与集电体形成导电输出,避免传统结构中还需通过阀体间接导电输出电流的麻烦；因此,改进后的正极端封口结构设计更加简单、安装工序也得到简化,其结合相应的制造方法,还具有导电连接可靠性好、导电效率高和使用安全等优点。(The invention discloses a sealing structure of a lithium battery anode end and a manufacturing method thereof, and the sealing structure comprises a battery shell with a closed lower end and an open upper end and a current collector with a sealed closed opening, wherein a through hole is formed in the current collector, an anode cap for closing the through hole is arranged at the top of the current collector, the bottom of the current collector is welded with an anode lug to form electric conduction, the hole wall of the through hole in the current collector is mainly extended upwards all the time, the top of the hole wall can be turned inwards to form a turned edge to be coated on the top of a valve body, and then the anode cap is covered with the turned edge to close the through hole, so that the anode cap can directly form electric conduction output with the current collector, and the trouble that the; therefore, the improved positive terminal sealing structure is simpler in design and simplified in installation process, and has the advantages of good conductive connection reliability, high conductive efficiency, safe use and the like by combining a corresponding manufacturing method.)
技术领域
本发明涉及一种封口结构，具体是指一种锂电池正极端封口结构及其制造方法。
背景技术
目前，无极耳锂电池的生产过程中都会涉及到正极端的封口结构，该封口结构主要是由电池外壳、集电体、中孔、阀体和正极帽等构成，集电体底部导电连接正极极耳，正极帽设置在集电体顶部并封闭中孔，其封闭结构通常是阀体顶部先向上延伸超过集电体顶部，再将正极帽盖合在阀体顶部，故导电过程就是正极帽先与阀体形成导电，再通过阀体与集电体进行导电才能输出电流，显然这样的结构不但导致安装工序的复杂化，而且导电连接可靠性差，导电效率低，使用可靠性差，容易存在使用安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种结构设计简单、安装工序简化、导电连接可靠性好、导电效率高、使用安全的一种锂电池正极端封口结构及其制造方法。
本发明的技术问题通过以下技术方案实现：
一种锂电池正极端封口结构，包括下端封闭、上端开口的电池外壳和密封封闭所述开口的集电体，该集电体内设有上下贯通的中孔，在中孔内安装阀体，集电体顶部设有封闭中孔的正极帽，集电体底部导电连接正极极耳，所述的集电体中孔具有向上延伸的孔壁，该孔壁顶部设有向内翻折包覆在阀体顶部的卷边，所述的正极帽盖合卷边并封闭中孔。
所述的正极帽是由上部的小圆柱和下部的大圆柱共同构成，该大圆柱盖合卷边并封闭中孔，小圆柱的外圆周面上设有若干个泄压孔，每个泄压孔均与阀体内连通。
所述的集电体是由设置在开口内的集流片、密封设置在集流片与电池外壳之间的外密封圈，以及密封设置在集流片与阀体之间的内密封圈构成，该集流片顶面设有塑料盖。
所述的阀体是由外径尺寸较大的上圆柱和外径尺寸较小的下圆柱共同构成。
所述的集流片是一块导电圆片，该导电圆片的圆心处设有连体向上延伸并弯折而成的二级台阶轴，所述的中孔沿二级台阶轴的轴心线上下贯通，且中孔的轴心线和电池外壳的轴心线重叠。
所述的中孔是由上部的小孔和下部的大孔相连而成的台阶孔，所述阀体的上圆柱嵌装固定在小孔内，阀体的下圆柱经内密封圈嵌装固定在大孔内。
所述的电池外壳外圆周面上设有滚槽，所述的集电体由所述开口装入并设置在滚槽上。
所述的电池外壳内设有安装在滚槽下方并受滚槽压住的绝缘圈。
所述的内密封圈呈圆柱体状，其圆形的顶平面和底平面上分别设有若干条沿直径方向延伸贯通的凹槽，且顶平面和底平面上的每条凹槽按照相互错位设置。
一种锂电池正极端封口结构的制造方法，包括如下步骤：
步骤一、在电池外壳内电芯的正极极耳上盖上一个绝缘圈；
步骤二、在位于绝缘圈上方的电池外壳外圆周面上设置滚槽，使滚槽压住绝缘圈；
步骤三、将集流片、内密封圈和外密封圈共同组装成集电体这一独立部件备用；
步骤四、将集电体由电池外壳顶部的开口装入后设置在滚槽上，并通过外密封圈与电池外壳之间形成密封；
步骤五、将集电体加压力与正极极耳接触，并焊接牢固形成导电连接；
步骤六、将塑料盖装在集电体上方，并将电池外壳的开口口部向内卷边压住塑料盖；
步骤七、将经过步骤六制造的锂电池烘烤，烘干电芯内水份；
步骤八、将电芯内注入电解液；
步骤九、将阀体装入集电体的中孔内，直至阀体的下圆柱与内密封圈构成密封；
步骤十、将集电体的中孔孔壁向上延伸，再向内翻折卷边包覆在阀体顶部并固定牢固；
步骤十一、将带有泄压孔的正极帽盖合住卷边并封闭中孔，完成锂电池正极端封口结构的制造。
与现有技术相比，本发明主要是将集电体中孔的孔壁一直向上延伸，并使该孔壁顶部能够向内翻折出卷边以包覆在阀体顶部，再将正极帽盖合卷边而封闭中孔，从而使得正极帽能够直接与集电体形成导电输出，避免传统结构中还需通过阀体间接导电输出电流的麻烦；因此，改进后的正极端封口结构设计更加简单、安装工序也得到简化，故具有导电连接可靠性好、导电效率高和使用安全等优点。
附图说明
图1为本发明的剖视结构示意图。
图2为正极帽的剖视结构示意图。
图3为集流片的中孔处剖视结构示意图。
图4为阀体的剖视结构示意图。
图5为内密封圈的放大剖视结构示意图。
图6为图5的俯视图。
具体实施方式
下面将按上述附图对本发明实施例再作详细说明。
如图1～图6所示，1.电池外壳、11.滚槽、2.集电体、21.集流片、211.卷边、22.内密封圈、221.凹槽、23.外密封圈、3.阀体、31.上圆柱、32.下圆柱、4.正极帽、41.小圆柱、42.大圆柱、43.泄压孔、5.绝缘圈、6.塑料盖、7.中孔、71.小孔、72.大孔。
一种锂电池正极端封口结构及其制造方法，如图1所示，主要涉及一种锂电池正极端封口结构的改进，其包括下端封闭、上端开口的电池外壳1和密封封闭开口的集电体2，该集电体内设有上下贯通的中孔7，集电体2顶部设有封闭中孔7的正极帽4，集电体2底部与正极极耳焊接形成导电。
其中，电池外壳1内主要用于安装电芯和充注电解液，集电体2是由设置在开口内的集流片21、密封设置在集流片与电池外壳1之间的外密封圈23，以及密封设置在集流片21与阀体3之间的内密封圈22共同构成。
所述的内密封圈22呈圆柱体状，其圆形的顶平面和底平面上分别设有若干条沿直径方向延伸贯通的凹槽221，例如每个平面可以设计1~50条，且顶平面和底平面上的每条凹槽221需要按照相互错位进行设置，具体是设置在两个平面上的若干条凹槽221中，任选两个平面上的其中一条凹槽221进行查看，这两条凹槽221在空间位置上都是正好垂直或相互交叉，却不能处于平行状态，其目的是为了保证不影响内密封圈22的使用厚度。
而底平面上设计凹槽221主要是为了方便电解液能够通过凹槽221更加顺畅的注入电芯，顶平面和底平面上均设置凹槽221能够解决内密封圈22放置方向的问题，也就是不管哪个平面的方向朝下装入内密封圈22，都能使用到凹槽221注液，从而方便锂电池的智能化快速生产。
所述的集流片21顶面设有塑料盖6，该集流片21是一块导电圆片，在导电圆片的圆心处设有连体向上延伸并穿过塑料盖6弯折而成的二级台阶轴，沿二级台阶轴的轴心线上下贯通有中孔7，该中孔的轴心线和电池外壳1的轴心线重叠。
同时，由于二级台阶轴的弯折结构，使得中孔7也形成了由上部的小孔71和下部的大孔72相连而成的台阶孔，在中孔7内安装有阀体3，该阀体是由外径尺寸较大的上圆柱31和外径尺寸较小的下圆柱32共同构成，并且阀体属于电池安全阀的外壳结构，当电池内部压力过大时，就能通过安全阀泄压。
因此，阀体3在中孔4内的具体装配结构是：阀体3的上圆柱31嵌装固定在中孔7的小孔71内，也就是阀体3直接与集流片21接触形成两者之间的导电，阀体3的下圆柱32经内密封圈22嵌装固定在中孔7的大孔72内。
所述的集电体2中孔7，也就是集流片21上的中孔7具有向上延伸的孔壁，该孔壁顶部高于阀体3顶部后，具有向内翻折包覆在阀体3顶部的卷边211，而正极帽4就是盖合卷边211并封闭中孔7的。
所述的正极帽4是由上部的小圆柱41和下部的大圆柱42共同构成，该大圆柱42盖合卷边211并封闭中孔7，实际结构是因为小圆柱41和大圆柱42的特殊构造使得正极帽4内形成了一圈内肩，并通过该内肩来压住固定卷边211，小圆柱41的外圆周面上设有若干个的泄压孔43，每个泄压孔均与阀体3内相连通，可用于辅助安全阀对电池外壳1内的泄压，并起到安全防护作用。
显然，这种结构的正极帽4是能够直接与集电体2形成导电输出的，避免传统封口结构中还需通过阀体3间接导电输出电流的麻烦，使得改进后的正极端封口结构设计更加简单、安装工序也得到简化，故具有导电连接可靠性好、导电效率高和使用安全等优点。
另外，电池外壳1外圆周面上设有滚槽11，而由集流片21、内密封圈22和外密封圈23独立组装成型的集电体2由开口装入后设置在滚槽11上即可，也就是集电体2在开口内的安装位置由滚槽11予以定位，电池外壳1内还设有安装在滚槽11下方并受滚槽压住的绝缘圈5。
该锂电池正极端封口结构的制造方法，主要包括如下步骤：
步骤一、在电池外壳1内电芯的正极极耳上盖上一个绝缘圈5；
步骤二、在位于绝缘圈5上方的电池外壳1外圆周面上设置滚槽11，使滚槽压住绝缘圈5；
步骤三、将集流片21、内密封圈22和外密封圈23共同组装成集电体2这一独立部件备用；
步骤四、将集电体2由电池外壳1顶部的开口装入后设置在滚槽11上，并通过外密封圈23与电池外壳1之间形成密封；
步骤五、将集电体2加压力与正极极耳接触，并焊接牢固形成导电连接；
步骤六、将塑料盖6装在集电体2上方，并将电池外壳1的开口口部向内卷边压住塑料盖6；
步骤七、将经过步骤六制造的锂电池烘烤，烘干电芯内水份；
步骤八、将电芯内注入电解液；
步骤九、将阀体3装入集电体2的中孔7内，直至阀体3的下圆柱32与内密封圈22构成密封；
步骤十、将集电体2的中孔7孔壁向上延伸，再向内翻折卷边211包覆在阀体3顶部并固定牢固；
步骤十一、将带有泄压孔43的正极帽4盖合住卷边211并封闭中孔7，完成锂电池正极端封口结构的制造。
以上所述仅是本发明的具体实施例，本领域技术人员应该理解，任何与该实施例类似的结构设计，均应包含在本发明的保护范围之内。
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