[发明专利]储能器件

说明书

本发明公开了一种储能器件，所述储能器件的外壳的端部设置有第一通孔，正电极引出结构、芯体和负极盖从外壳的下端开始依次间隙套设在第一通孔内；正电极引出结构包括集流片和作为正极的引出盖，集流片的外缘间隙插配在第一通孔内，引出盖间隙插配在集流片的盲孔内，集流片的端部、引出盖的端部和外壳的端部一次焊接连接；负电极引出结构包括集流体、作为负极的极柱以及设置于集流体和极柱之间的转接柱，转接柱上设置有用于与极柱间隙配合的第三通孔，集流体与转接柱的下端焊接连接，转接柱与极柱之间在第三通孔的上端焊接连接。本发明既能保证其可靠稳定性、使用寿命，又能提高其生产效率和降低加工成本。

技术领域

本发明涉及储能器件技术领域。

背景技术

电池或超级电容器作为储能器件被广泛应用于工业、能源、军事等领域。其中超级电容器的封装结构部分主要对其内部组织起到防止电解液的泄露，以及防止水、粉尘等外界恶劣环境对超级电容器本身的影响的作用；同时，超级电容器还提供动力引出极，用于与外部设备的连接。作为超级电容器的关键部分，采用何种封装结构不仅对超级电容器的电阻有重要影响，对单体的稳定可靠性及寿命也至关重要。

目前储能器件中常用的封装结构有以下两种形式，第一种结构形式如图1所示，在一端开口的外壳5’内设有芯体7’，芯体7’的两端分别焊接集流体4’和集流片6’，集流片6’与外壳5’的底部采用过盈配合连接，一般通过热装或冷装的方式进行装配，同时在外壳5’外部对应集流片6’的位置通过超声波/磁脉冲焊接的方式进行固定连接，从而引出正极；在集流体4’的轴肩处放置有绝缘垫圈2’，通过对外壳5’的指定位置处进行滚槽和压缩整形处理，使其内腔获得一个内嵌台阶，该台阶的下端面对集流体4’进行轴向固定，上端面放置O型圈3’，负极盖1’与集流体4’采用过盈配合，一般通过热装或冷装的方式进行装配，从而引出负极。

这种结构形式的储能器件在诸多环节容易造成产品质量不良。1、外壳5’在超声波/磁脉冲焊接后，焊斑位置的焊渣会凹凸不平，影响外观质量；同时，在超声波/磁脉冲焊接过程中，由于芯体7’具有一定软度，其受挤压后会产生一定变形，变形后其一方面会使芯体7’内部组织结构产生变化继而影响产品性能，另一方面会致使集流片6’因无硬性支撑，导致焊接质量不良，造成虚焊；2、外壳5’的内嵌台阶在形成时需要先进行滚槽定位，再进行轴向挤压处理，外壳5’的内嵌台阶在成型过程中会受到较大的压力，若材料内部组织均一性不好，或者有渣眼、气泡、断层等缺陷，则容易造成封装的质量隐患；3、装配环节复杂，其中的两处过盈配合一般只能利用金属的热胀冷缩原理，通过热装或冷装方式进行装配；4、外壳5’采用一端开口的结构形式，其一般采用冲压拉伸的方式生产，这种加工方式，加工量程较小，成本较高。该结构配合处的关键尺寸均需要进行机加生产，同时集流体、集流片、负极盖等零件也一般采用机加生产，其成本一般是模具方式生产成本的5-10倍，加工成本较高。

综上所述，采用上述结构，不仅装配环节较复杂，生产加工成本较高，而且诸多环节容易造成产品质量不良，对储能器件的性能产生一定的不确定性。

第二种结构形式如图2所示，在一端开口的外壳1”内设有芯体8”，芯体8”的两端分别焊接有集流体4”和集流片7”；集流体4”与负极盖3”之间采用过渡配合连接，之后在两者端面的重合缝隙处进行圆周焊接，实现固定和增大接触面积的目的；集流片7”与外壳1”的底部过渡配合连接，再通过超声波/磁脉冲方式对配合处进行焊接处理。

这种结构形式的储能器件的正极引出方式及采用一端开口设计的外壳与第一种结构形式的储能器件基本一致，其产生的问题同上；其负极引出方式，采用了过渡配合加焊接的结构，这种结构对集流体4”与负极盖3”配合处的加工精度要求较高，加工难度较大，由此也增加了零件的加工成本和检测成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种既能保证其可靠稳定性、使用寿命，又能提高其生产效率和降低加工成本的储能器件。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：