具有絕緣保護結構的二次電池的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種具有絕緣保護結構的二次電池，包括電池殼內(nèi)的極組和極組兩端的正、負極耳；電池殼兩端的正極電池蓋和負極電池蓋；所述正極柱與正極電池蓋之間為絕緣密封或者所述負極柱與負極電池蓋之間為絕緣密封，其特點是：所述正極電池蓋和負極電池蓋之間的電池殼內(nèi)壁制有陽極氧化層；所述正極柱與正極電池蓋之間置有聚丙烯絕緣密封圈，或者所述負極柱與負極電池蓋之間置有聚丙烯絕緣密封圈。本實用新型通過在電池蓋之間的電池殼內(nèi)壁制有陽極氧化層，電池殼內(nèi)壁具有了良好的絕緣性，能夠有效防止了因電池殼與極耳接觸引發(fā)電池短路造成電池的安全隱患及電池的損壞，大幅提高了電池的可靠性，特別是對大電流電池具有極佳的安全效果。
【專利說明】具有絕緣保護結構的二次電池

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于化學電源【技術領域】，特別是涉及一種具有絕緣保護結構的二次電池。

【背景技術】
[0002]近年來，隨著混合動力汽車等的發(fā)展人們對電池的高功率性能、安全性能要求越來越高。因此，提升二次電池的高功率性能和安全性成為研究的主要方向之一。
[0003]為提高電池的功率性能，通常的做法是增加電池極耳的數(shù)量，但隨著電池極耳數(shù)量的增加，在將數(shù)量眾多的極耳匯集到電池蓋時極耳會出現(xiàn)扭曲等情況。扭曲嚴重的極耳很有可能接觸到電池殼體而發(fā)生短路。為解決這個問題，通常的做法是在電池殼與極耳之間加絕緣套。絕緣套通常為聚丙烯等塑料材質。這種絕緣方式在電池以小電流放電時能滿足防止電池殼與極耳接觸的要求。然而在高功率放電時由于電流很大，電池極耳部位有可能溫度升高很多，當溫升達到或接近絕緣套的熱變形溫度時，容易發(fā)生因絕緣套軟化，導致電池殼體與極耳之間的絕緣保護失效引發(fā)電池短路造成極大的安全隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種能夠有效地防止因殼體與負極接觸引發(fā)短路而造成安全隱患的一種具有絕緣保護結構的二次電池。
[0005]本實用新型包括如下技術方案:
[0006]具有絕緣保護結構的二次電池，包括電池殼內(nèi)的極組和極組兩端引出的正極耳和負極耳；電池殼一端固裝帶有正極柱的正極電池蓋，正極電池蓋上有一注液孔，電池殼另一端固裝帶有負極柱的負極電池蓋；所述正極耳和正極柱固裝成一體，所述負極耳和負極柱固裝成一體，所述正極柱與正極電池蓋之間為絕緣密封或者所述負極柱與負極電池蓋之間為絕緣密封，其特點是:所述正極電池蓋和負極電池蓋之間的電池殼內(nèi)壁制有陽極氧化層；所述正極柱與正極電池蓋之間的絕緣密封為正極電池蓋與正極柱之間置有聚丙烯絕緣密封圈；所述負極柱與負極電池蓋之間的絕緣密封為負極電池蓋與負極柱之間置有聚丙烯絕緣密封圈。
[0007]本實用新型還可以采用如下技術措施:
[0008]所述正極電池蓋上與正極柱接觸的部位制有陽極氧化層。
[0009]所述負極電池蓋上與負極柱接觸的部位制有陽極氧化層。
[0010]本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果:
[0011]1、本實用新型通過在電池蓋之間的電池殼內(nèi)壁制有陽極氧化層，電池殼內(nèi)壁具有了良好的絕緣性，能夠有效防止了因電池殼與極耳接觸引發(fā)電池短路造成電池的安全隱患及電池的損壞，大幅提高了電池的可靠性，特別是對大電流電池具有極佳的安全效果。
[0012]2、本實用新型通過在正極電池蓋上與正極柱接觸的部位制有陽極氧化層，加之正極電池蓋與正極柱之間置有聚丙烯絕緣密封圈；或者在負極電池蓋上與負極柱接觸的部位制有陽極氧化層，加之負極電池蓋與負極柱之間置有聚丙烯絕緣密封圈進一步保證了電池放電時的高安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型具有絕緣保護結構的二次電池內(nèi)部示意圖。
[0014]圖中:1-電池殼，2-注液孔，3-極組，4-正極電池蓋，5-正極耳，6-正極柱，7-負極電池蓋，8-陽極氧化層，9-負極柱，10-絕緣密封圈，11-負極耳。

【具體實施方式】
[0015]為能進一步公開本實用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，特例舉以下實例詳細說明如下。
[0016]具有絕緣保護結構的二次電池，包括電池殼內(nèi)的極組和極組兩端引出的正極耳和負極耳；電池殼一端固裝帶有正極柱的正極電池蓋，正極電池蓋上有一注液孔，電池殼另一端固裝帶有負極柱的負極電池蓋；所述正極耳和正極柱固裝成一體，所述負極耳和負極柱固裝成一體，所述正極柱與正極電池蓋之間為絕緣密封或者所述負極柱與負極電池蓋之間為絕緣密封。
[0017]本實用新型的創(chuàng)新點包括:
[0018]所述正極電池蓋和負極電池蓋之間的電池殼內(nèi)壁制有陽極氧化層；所述正極柱與正極電池蓋之間的絕緣密封為正極電池蓋與正極柱之間置有聚丙烯絕緣密封圈；所述負極柱與負極電池蓋之間的絕緣密封為負極電池蓋與負極柱之間置有聚丙烯絕緣密封圈。
[0019]本實用新型的創(chuàng)新點還包括:
[0020]所述正極電池蓋上與正極柱接觸的部位制有陽極氧化層。
[0021]所述負極電池蓋上與負極柱接觸的部位制有陽極氧化層。
[0022]實施例:
[0023]本實用新型具有絕緣保護結構的二次電池的一種制作過程示例:
[0024]⑴制出一個外徑50mm,壁厚Imm的招合金管作為電池殼I。制出兩個厚度為2mm、直徑為48mm的鋁合金圓片，一個鋁合金圓片用于制作負極電池蓋7，另一個鋁合金圓片用于制作正極電池蓋4 ;負極電池蓋的中心處開有直徑12mm的圓孔；正極電池蓋的中心處開有直徑1mm的圓孔,在偏離中心的位置開有一個作為注液孔2的直徑0.5mm小孔。將電池殼兩端內(nèi)壁沿軸向各包覆5mm長的硅膠、負極電池蓋外圓包覆硅膠后，30°C溫度下，電池殼和負極電池蓋在10% -20%硫酸溶液中以2A/dm2的電流密度、20V直流電壓條件陽極氧化30分鐘，取出后的電池殼和負極電池蓋表面均制出5μπι厚的陽極氧化層陽極氧化層8 ;去掉包覆的硅膠，得到帶有陽極氧化層的電池殼和負極電池蓋。
[0025]⑵將鈷酸鋰正極活性材料和乙炔黑按93:3的重量比混合，加入聚偏二氟乙烯(PVdF)粘接劑的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液中(溶液中PVdF的含量為4wt% )，向混合物中加入NMP并攪拌制備出正極漿料，然后將此漿料均勻地涂到厚度為20 μ m鋁箔的雙面，鋁箔一側預留1mm寬的光邊。干燥后的涂敷重量為30mg/cm2，將涂覆后的鋁箔裁制成170mm寬,在預留的光邊上每隔10mm焊接一個10mm*0.1mm的招正極耳5,制成正極。
[0026]將石墨和乙炔黑按93:3的重量比混合，加入聚偏二氟乙烯(PVdF)粘接劑的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液中(溶液中的PVdF的含量為4wt% )，向混合物中加入NMP并攪拌制備出負極漿料，然后將此漿料均勻地涂到厚度為10 μ m銅箔的雙面，銅箔一側預留1mm寬的光邊。干燥后的涂敷重量為20mg/cm2,將涂覆后的銅箔裁制成180mm寬，在預留的光邊上每隔10mm焊接一個10mm*0.1mm的銅負極耳11，制成負極。
[0027]⑶將寬度為200mm的聚丙烯多孔隔膜置于過程⑵中制成的正極、負極之間后，將負極、聚丙烯多孔隔膜和正極卷繞成圓柱狀，最外兩圈只為聚丙烯多孔隔膜，制成極組3，正極耳和負極耳分別從極組的兩端引出。
[0028]⑷采用超聲焊將正極耳焊接在鋁合金材料正極柱6上；將負極耳焊接在紫銅材料負極柱9上，遠離負極耳一端的負極柱為螺紋狀。負極柱與過程I獲得的負極電池蓋之間有一材質為聚丙烯絕緣密封環(huán)10，通過沖壓使負極柱形變擠壓絕緣密封環(huán)達到壓縮密封的效果。
[0029](5)將過程⑴制得的電池殼和正極電池蓋通過氬弧焊焊接在一起。
[0030](6)將過程⑷中已經(jīng)焊接好正極柱、負極柱，并與負極電池蓋固定為一體的極組放入過程⑴制成帶有陽極氧化層的電池殼中；將正極柱從正極電池蓋中心空中引出并通過氬弧焊焊接在一起，將負極電池蓋與電池殼通過氬弧焊焊接在一起。
[0031](7)通過注液孔向電池內(nèi)部注入電解液，注液后通過氬弧焊將注液孔封閉，完成本實用新型具有絕緣保護結構的二次電池制作過程。
[0032]本實用新型既可以制成包括大功率的鋰離子電池，也可以制成包括大功率的氫鎳電池、鎘鎳電池、鉛酸電池等，具有廣泛的應用價值。
[0033]盡管上面對本實用新型的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式。這些均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種具有絕緣保護結構的二次電池，包括電池殼內(nèi)的極組和極組兩端引出的正極耳和負極耳；電池殼一端固裝帶有正極柱的正極電池蓋，正極電池蓋上有一注液孔，電池殼另一端固裝帶有負極柱的負極電池蓋；所述正極耳和正極柱固裝成一體，所述負極耳和負極柱固裝成一體，所述正極柱與正極電池蓋之間為絕緣密封或者所述負極柱與負極電池蓋之間為絕緣密封，其特征在于:所述正極電池蓋和負極電池蓋之間的電池殼內(nèi)壁制有陽極氧化層；所述正極柱與正極電池蓋之間的絕緣密封為正極電池蓋與正極柱之間置有聚丙烯絕緣密封圈；所述負極柱與負極電池蓋之間的絕緣密封為負極電池蓋與負極柱之間置有聚丙烯絕緣密封圈。
2.根據(jù)權利要求1所述具有絕緣保護結構的二次電池，其特征在于:所述正極電池蓋上與正極柱接觸的部位制有陽極氧化層。
3.根據(jù)權利要求1所述具有絕緣保護結構的二次電池，其特征在于:所述負極電池蓋上與負極柱接觸的部位制有陽極氧化層。
【文檔編號】H01M2/34GK204204969SQ201420545363
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權日:2014年9月22日
【發(fā)明者】張健, 劉全兵 申請人:中國電子科技集團公司第十八研究所