一种全密封超级电容电池盖及电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池电极封接技术技术领域，特别涉及一种全密封超级电容电池盖及电池。


背景技术：

2.随着物联网技术的发展和新能源市场的需求，对超级电容电池的技术性能要求越来越高，特别是在安全性和可靠性方面；目前，市场上的超级电容电池结构大多采用半密封结构或金属-玻璃封接密封方式；其中，半密封结构采用高分子材料铆压密封结构，金属-玻璃封接密封方式常常采用钼作为金属极柱的玻璃封接结构。
3.其中，现有的高分子材料铆压密封结构存在高分子材料有寿命限制，且不耐高温或低温，经过高低温冲击之后易出现结构失效，导致电池漏液；而采用钼作为金属极柱的玻璃封接结构，制作过程需将电池内部的钼与铝进行焊接，而钼铝之间的熔点温度差异过高，在焊接时产生的高温极易破坏玻璃封接的密封效果；而采用其他金属作为中心极柱进行玻璃封接时，在电池充电的情况下，将会对该金属材料的中心进行产生电离，破坏电池性能，最终导致电池失效。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种全密封超级电容电池盖及电池，以解决现有技术中电池盖密封效果较差，易影响电池性能，导致电池失效的技术问题。
5.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
6.本实用新型提供了一种全密封超级电容电池盖，包括中心极柱、电池盖板、绝缘密封体、密封保护环及铝帽；
7.电池盖板的中心设置有中心孔，中心极柱贯穿设置在电池盖板的中心孔中，且中心极柱与电池盖板之间设置有环形间隙；绝缘密封体及密封保护环均紧密穿插在环形间隙中，并依次套设在中心极柱的外侧；密封保护环紧密设置在绝缘密封体的端部，且靠近电池内部一侧设置；
8.铝帽为一端开口的圆柱形壳体结构，铝帽固定设置在中心极柱的端部，并靠近电池内部一端设置；铝帽的开口端延伸至密封保护环中。
9.进一步的，密封密封保护环采用环氧树脂制作而成。
10.进一步的，密封保护环为圆环性结构，密封保护环的内侧与中心极柱密封连接，密封保护环的外侧与电池盖板的中心孔壁密封连接；密封保护环与绝缘密封体的接触面密封相接。
11.进一步的，中心极柱为铝极柱，铝帽与中心极柱之间采用焊接固定。
12.进一步的，电池盖板采用不锈钢盖板。
13.进一步的，绝缘密封体为中空圆柱体型结构，绝缘密封体的内侧与中心极柱熔融
连接，绝缘密封体的外侧与电池盖板的中心孔壁熔融连接。
14.进一步的，绝缘密封体采用高硼硅玻璃制作。
15.本实用新型还提供了一种电池，包括电池盖、电池极耳及电池壳体，所述电池盖采用所述的一种全密封超级电容电池盖，全密封超级电容电池盖与电池壳体焊接固定；电池极耳采用铝带，铝带与铝帽之间采用电阻焊焊接固定。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
17.本实用新型提供了一种全密封超级电容电池盖，通过在中心极柱与电池盖板之间设置绝缘密封体，有效提高了中心极柱与电池盖板之间的密封性及封接强度；通过在绝缘密封体的端部设置密封保护环，形成对绝缘密封体的保护，避免了电池电解液对绝缘密封体的腐蚀，有效提高了电池盖的密封性；通过在中心极柱的端部设置铝帽，有效避免了电池充电后中心极柱发生电离，提高了电池性能。
18.进一步的，铝帽与中心极柱之间采用钎焊焊料焊接固定，加工过程简单，结构稳定性及密封性较好。
19.进一步的，密封密封保护环采用环氧树脂制作而成，环氧树脂具有耐强酸、强碱腐蚀，避免了电池电解液对绝缘密封体的腐蚀，有效提高了电池盖的密封性。
20.本实用新型还提供了一种电池，通过采用具有耐腐蚀、封接性能较好的全密封超级电容电池盖，提高了电池的耐温性，延长了电池寿命，电池性能稳定。
附图说明
21.图1为本实用新型所述的全密封超级电容电池盖的纵剖图；
22.图2为本实用新型所述的全密封超级电容电池盖的平面结构示意图；
23.图3为本实用新型所述的电池结构示意图；
24.图4为本实用新型所述的全密封超级电容电池盖的制作过程示意图。
25.其中，1中心极柱，2电池盖板，3绝缘密封体，4密封保护环，5铝帽，6电池壳体，7电池极耳，8钎焊焊料；21注液孔。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
27.如附图1-2所示，本实用新型提供了一种全密封超级电容电池盖，包括中心极柱1、电池盖板2、绝缘密封体3、密封保护环4及铝帽5；电池盖板2的中心设置有中心孔，中心极柱1贯穿设置在电池盖板2的中心孔中，且中心极柱1与电池盖板2之间设置有环形间隙；绝缘密封体3及密封保护环4均紧密穿插在环形间隙中，并依次套设在中心极柱1的外侧；密封保护环4紧密设置在绝缘密封体3的端部，且靠近电池内部一侧设置；铝帽5为一端开口的圆柱形壳体结构，铝帽5固定设置在中心极柱1的端部，并靠近电池内部一端设置；铝帽5的开口端延伸至密封保护环4中。
28.中心极柱1为铁基材料极柱，铝帽5与中心极柱1之间采用钎焊焊料8焊接固定；电池盖板2采用不锈钢盖板，电池盖板2上设置有注液孔21，通过注液孔21实现了向电池内部注入电解液；绝缘密封体3为中空圆柱体型结构，绝缘密封体3的内侧与中心极柱1熔融连接，绝缘密封体3的外侧与电池盖板2的中心孔壁熔融连接；优选的，绝缘密封体3采用高硼
硅玻璃制作；密封保护环4具有耐强酸或强碱腐蚀性；优选的，密封保护环4采用环氧树脂制作而成；密封保护环4为圆环性结构，密封保护环4的内侧与中心极柱1密封连接，密封保护环4的外侧与电池盖板2的中心孔壁密封连接；密封保护环4与绝缘密封体3的接触面密封相接。
29.本实用新型所述的全密封超级电容电池盖，通过在中心极柱与电池盖板之间设置绝缘密封体，有效提高了中心极柱与电池盖板之间的密封性及封接强度；通过在绝缘密封体的端部设置密封保护环，形成对绝缘密封体的保护，避免了电池电解液对绝缘密封体的腐蚀，有效提高了电池盖的密封性；通过在中心极柱的端部设置铝帽，有效避免了电池充电后中心极柱发生电离，提高了电池性能。
30.如附图3所示，本实用新型还提供了一种电池，包括电池盖、电池极耳及电池壳体，所述电池盖采用所述的一种全密封超级电容电池盖，全密封超级电容电池盖与电池壳体焊接固定；电池极耳7采用铝带，铝带与铝帽5之间采用电阻焊焊接固定；本实用新型中，通过采用具有耐腐蚀、封接性能较好的全密封超级电容电池盖，提高了电池的耐温性，延长了电池寿命，电池性能稳定；电池为锂电池或超级电容电池，所述电池耐高温，寿命长，性能稳定。
31.如附图4本实用新型所述的一种全密封超级电容电池盖的制作方法，包括以下步骤：
32.步骤1、首先，将中心极柱1穿插在电池盖板2上，并在中心极柱1与电池盖板2之间预留环形间隙；将绝缘密封体3穿插在中心极柱1与电池盖板2之间的环形间隙内，且绝缘密封体3套设在中心极柱1上；在惰性气氛保护下依次经过加热、保温处理，以使绝缘密封体3分别与中心极柱1及电池盖板2之间熔融连接，其中，加热温度为920-980℃；保温时间为10-15min；按照10-15min降温速率进行冷却，清洗至绝缘密封体3表面光亮。
33.步骤2、将铝帽5盖合在中心极柱1的端部，并在铝帽5与中心极柱1之间均匀填充钎焊焊料8，加热240-260℃，保温1-2min，随炉冷却，以使铝帽5与中心极柱1焊接固定。
34.步骤3、将环氧树脂注射在绝缘密封体3的端部预留空间内，加热至65-105℃，保温40min，之后升温至135-175℃，保温1h，最后以10-15min降温速率进行冷却，并对表面进行清洗抛光，在绝缘密封体3的端部形成密封保护环4；利用密封保护环4，将绝缘密封体3与电池盖板2、铝帽5与绝缘密封体3之间密封封接，即所述的全密封超级电容电池盖制作完成。
35.本实用新型所述的全密封超级电容电池盖的制作方法简单，通过在高温环境下将玻璃固定体与中心极柱及电池盖板之间熔融连接，实现了电池盖板与中心极柱的密封封接，通过冷却处理，消除不同材料之间封接因为热膨胀系数差异过大而产生的内应力，保证电池盖封接的可靠性；通过在高温环境下，将玻璃固定环与中心极柱及电池盖板之间熔融连接，提高了电池盖板与中心极柱的封接性能。
36.以上所述仅表示本实用新型的优选实施方式，任何人在不脱离本实用新型的原理下而做出的结构变形、改进和润饰等，这些变形、改进和润饰等均视为在本实用新型的保护范围内。