一種電池絕緣密封結構的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種電池絕緣密封結構，包括電池殼體、設于電池殼體上的蓋板及插裝于蓋板上的正、負極柱，其中，所述極柱與蓋板間設有經過表面絕緣處理的金屬環及密封圈、鉚接件組成密封結構，所述金屬環與密封圈、金屬環與鉚接件緊固配合。本發明具備改善密封及絕緣性能、增加使用壽命，并適用于大尺寸電池密封緊固等優點。
【專利說明】一種電池絕緣密封結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及電池密封【技術領域】，更具體的，涉及一種混合動力汽車或純電動汽車動力的電池絕緣密封結構。
【背景技術】
[0002]目前動力電池極柱與蓋板間的密封一般依靠鉚壓、卡扣、螺母等方式鎖緊密封結構，實現密封，因為該結構需承受較大壓力，且要求整個結構具有絕緣，耐高溫，保證極柱與蓋板間的絕緣，支撐件一般使用PP等有機材料(無機材料脆性大，緊固操作時易破損；金屬材料導電)，但有機材料的高溫性能相對較差，在高溫下會發生硬化甚至熔解的情況，此時會造成極柱與蓋板間的短路，嚴重時會發生爆炸的危險。
[0003]如中國專利CN201220612829.3，名稱為一種鋰電池的絕緣結構，其具體公開了，所述的絕緣結構包括絕緣蓋板、絕緣凸臺、密封板片、通孔、密封隔圈和電解質注入孔；其中，所述絕緣蓋板的形狀與鋰電池殼體內壁的形狀相適應，所述絕緣蓋板具有絕緣凸臺，絕緣凸臺具有通孔；密封板片位于絕緣蓋板邊緣，絕緣蓋板固定在鋰電池殼體的內壁上。所述絕緣蓋板、絕緣凸臺、密封板片均為塑料材質制得。此結構中，各個密封部件均為塑料材質制得，其缺點如上所述，脆性大，緊固操作時易破損，在高溫下會發生硬化甚至熔解的情況，此時會造成極柱與蓋板間的短路，嚴重時會發生爆炸的危險。
[0004]另外，現有電池的各種緊固方式中，鉚壓是壽命較長的緊固方式，但對于大尺寸的電池，因鉚壓壓力更大，對密封結構件的性能要求高，所以大尺寸電池的密封，較難用鉚壓方式實現。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是，提供一種改善密封及絕緣性能、增加使用壽命，并適用于大尺寸電池密封緊固的電池絕緣密封結構。
[0006]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一種電池絕緣密封結構，包括電池殼體、設于電池殼體上的蓋板及插裝于蓋板上的正、負極柱，所述極柱與蓋板間設有經過表面絕緣處理的金屬環及密封圈、鉚接件組成密封結構，所述金屬環與密封圈、金屬環與鉚接件緊固配合。
[0007]本方案中，所述極柱與蓋板間設有經過表面絕緣處理的金屬環及密封圈、鉚接件組成密封結構，使得電池具有耐腐蝕、耐高溫、高韌性、抗沖擊、良好的電性能、熱性能，有效地提高電池密封的可靠性和壽命；利用帶有絕緣處理層的密封環，能有效增加各個零件之間的緊固力。
[0008]具體的，所述極柱包括上肩、下肩及位于上下肩之間的側壁，所述金屬環設于側壁外圍，密封圈設于蓋板與極柱下肩之間，鉚接件設于極柱的上肩上并與金屬環的頂部配合，且極柱的端部由鉚接件上的通孔露出。
[0009]所述金屬環表面具有一層厚度5?80 iim厚的氧化物或氮化物層。本方案中，具有耐腐蝕、抗溫度沖擊和良好的絕緣性、化學穩定性，并且金屬環具有金屬基材的高韌性特征，可進行鉚壓等工藝進行固定。
[0010]具體的，所述金屬環的材質為鋁材或鋁合金，其表面形成氮化鋁或氧化鋁層。
[0011]為了進一步提高金屬環的耐磨耐高溫，所述金屬環的表面噴涂耐磨耐高溫的有機涂層。具體的，所述有機涂層為全氟烷氧基樹脂或聚四氟乙烯。
[0012]所述蓋板與極柱，除導電位置外，其他位置均可以做與金屬環同樣的表面處理，增加密封結構的絕緣性，具體的，所述蓋板表面覆蓋有氧化物或氮化物層，并在氧化物或氮化物層上噴涂耐磨耐高溫的有機涂層。所述極柱與蓋板、鉚接件、金屬環相對應的面覆蓋有氧化物或氮化物層，并在氧化物或氮化物層上噴涂耐磨耐高溫的有機涂層。
[0013]進一步的，所述金屬環、鉚接件、密封圈與極柱之間通過鉚壓、焊接進行緊固密封。所述密封圈為橡膠密封圈。
[0014]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
本發明通過在所述極柱與蓋板間設有經過表面絕緣處理的金屬環及密封圈、鉚接件組成密封結構，使得電池具有耐腐蝕、耐高溫、高韌性、抗沖擊、良好的電性能、熱性能，有效地提高電池密封的可靠性和壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明一種電池絕緣密封結構的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明。
[0017]如圖1所示，本發明公開一種電池絕緣密封結構，包括電池殼體、設于電池殼體上的蓋板I及插裝于蓋板I上的正、負極柱2，所述極柱2與蓋板I間設有經過表面絕緣處理的金屬環3及密封圈4、鉚接件5組成密封結構,所述金屬環3與密封圈4、金屬環3與鉚接件5緊固配合。所述極柱2包括上肩21、下肩22及位于上、下肩21、22之間的側壁23，所述金屬環3設于側壁23外圍，密封圈4設于下肩22與蓋板I之間，鉚接件5設于極柱2的上肩21上并與金屬環3的頂部配合，且極柱2的端部24由鉚接件5上的通孔露出。所述金屬環3、鉚接件5、密封圈4與極柱2之間通過鉚壓、焊接進行緊固密封。所述密封圈4為橡膠密封圈。
[0018]所述金屬環表面經過陽極氧化或者電鍍等表面處理方式，形成一層厚度fSOym厚的氧化物或氮化物層。本實施例中，所述金屬環的材質為鋁材，其表面形成氮化鋁層，氮化鋁層的厚度為50 ym，具有耐高溫、耐腐蝕、絕緣的特性，且因為基材為鋁金屬或鋁合金，結構件的延展性和抗沖擊性要較有機橡膠和無機材料要好。
[0019]所述金屬環的表面噴涂耐磨耐高溫的有機涂層。所述有機涂層包括但不限于全氟烷氧基樹脂(PFA)或聚四氟乙烯(PTFE)。所述有機涂層PFA樹脂相對來說是比較新的可熔融加工的氟塑料。PFA的熔點大約為580F，密度為2.13?2.16g/cc (克/立方厘米)。PFA與PTFE和FEP相似，但在302T以上時，機械性能略優于FEP，且可在高達500F下的溫度下使用，它的耐化學品性與PTFE相當。適于制作耐腐蝕件，減磨耐磨件、密封件、絕緣件，用在電池密封結構上具有很好的絕緣密封效果。[0020]所述蓋板表面覆蓋有氧化物或氮化物層，并在氧化物或氮化物層上噴涂耐磨耐高溫的有機涂層。所述極柱與蓋板、鉚接件、金屬環相對應的面覆蓋有氧化物或氮化物層，并在氧化物或氮化物層上噴涂耐磨耐高溫的有機涂層。本實施例中，在極柱與蓋板、鉚接件、金屬環相對應的面噴涂一層厚度約0.1mm的PFA有機涂層。
[0021]本發明的操作工序包括以下步驟:
1、使用3003鋁合金作為金屬環、蓋板、正極極柱的基材，對其進行陽極氧化處理，使金屬環、蓋板、正極極柱表面形成一層厚度50 的氮化鋁層；
2、負極極柱表面噴涂一層厚度約0.1mm的PFA涂層；
3、將極柱、橡膠密封圈、支撐件、鉚壓件與蓋板如結構圖所示套接在一起，并使用鉚壓機進行鉚壓，使密封結構處于壓緊狀態，實現密封結構的密封。
[0022]顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明權利要求的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種電池絕緣密封結構，包括電池殼體、設于電池殼體上的蓋板及插裝于蓋板上的正、負極柱，其特征在于，所述極柱與蓋板間設有經過表面絕緣處理的金屬環及密封圈、鉚接件組成密封結構，所述金屬環與密封圈、金屬環與鉚接件緊固配合。
2.根據權利要求1所述的電池絕緣密封結構，其特征在于，所述極柱包括上肩、下肩及位于上下肩之間的側壁，所述金屬環設于側壁外圍，密封圈設于蓋板與極柱下肩之間，鉚接件設于極柱的上肩上并與金屬環的頂部配合，且極柱的端部由鉚接件上的通孔露出。
3.根據權利要求1所述的電池絕緣密封結構，其特征在于，所述金屬環表面具有一層厚度5?80 u m厚的氧化物或氮化物層。
4.根據權利要求3所述的電池絕緣密封結構，其特征在于，所述金屬環的材質為鋁材或鋁合金，其表面形成氮化鋁或氧化鋁層。
5.根據權利要求3所述的電池絕緣密封結構，其特征在于，所述金屬環的表面噴涂耐磨耐高溫的有機涂層。
6.根據權利要求5所述的電池絕緣密封結構，其特征在于，所述有機涂層包括全氟烷氧基樹脂或聚四氟乙烯。
7.根據權利要求1所述的電池絕緣密封結構，其特征在于，所述蓋板表面覆蓋有氧化物或氮化物層，并在氧化物或氮化物層上噴涂耐磨耐高溫的有機涂層。
8.根據權利要求2所述的電池絕緣密封結構，其特征在于，所述極柱與蓋板、鉚接件、金屬環相對應的面覆蓋有氧化物或氮化物層，并在氧化物或氮化物層上噴涂耐磨耐高溫的有機涂層。
9.根據權利要求1所述的電池絕緣密封結構，其特征在于，所述金屬環、鉚接件、密封圈與極柱之間通過鉚壓、焊接進行緊固密封。
10.根據權利要求1所述的電池絕緣密封結構，其特征在于，所述密封圈為橡膠密封圈。
【文檔編號】H01M2/06GK103647031SQ201310648657
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】黃志彬, 王岳利, 梁偉雄, 李昶怡, 李健 申請人:廣州力柏電動科技有限公司