【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及儲能，具體涉及一種正負極同端的儲能元件及其制造工藝。
技術介紹
1、隨著信息技術、電子產品和新能源汽車等領域中新技術的迅速產生和發展，儲能元件的研究與開發愈來愈得到關注。新型混合型儲能元件介于傳統電容器和充電電池之間，例如混合型超級電容器、混合電池電容和/或其它混合型電池元件，它既具有電容的大電流快速充放電特性，同時又具有電池的儲能特性，其容量可達幾千法拉。與傳統電容器相比，儲能元件具有較高的容量，而與蓄電池相比，它具有充電速度快、能量密度高、工作溫度范圍寬和循環壽命長等優點，且對環境無污染，尤其適合于高頻次、大功率和高能量充放電的應用領域，因此在軌道交通、風力發電、公交大巴、電動汽車、智能電網等國家戰略性新興產業具有廣泛的市場需求。
2、目前市場上混合型儲能元件的容量分布為1f～5000f，為滿足產品工業化生產和成本要求，不同容量的混合型儲能元件產品相應采用不同的結構。容量大于1000f的混合型儲能元件通常外形一般采用圓柱形，如公告號為cn202796465u和公開號為cn107221451a的中國專利文獻所公開的儲能元件，從結構而言，一般由電芯、負極集流體、正極集流體、殼體、面蓋、絕緣密封圈和電解液等組成，其中，正極集流體和負極集流體是目前常見的儲能元件不可或少的重要構件，現有儲能元件一般均設有上、下個集流體；同時，現有儲能元件的正負極一般在儲能元件的上下兩端分別設置，由于正負極設置在儲能元件上下兩端，需要在安裝超級電容器部位的兩端留有一定有空間，用于連接導線，所以占用的空間較大，隨著儲能元件應用范
3、因此，亟需專利技術一種正極端子結構，解決正極端子與蓋板連接不便的問題，提高儲能元件加工制造效率，降低生產成本。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種正負極同端的儲能元件及其制造工藝，解決了正極端子與蓋板連接不便的問題，導電性能好，簡化了儲能元件的制作步驟，降低制作成本。
2、為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案是：
3、一種正負極同端的儲能元件，主要包括圓筒形的外殼、負極端子、正極端子、絕緣蓋板和密封環；外殼內設置有電芯，電芯頂部通過負集流部件與負極端子連接，電芯底部與外殼的底板連接；負極端子和正極端子對稱設置在絕緣蓋板上；絕緣蓋板在負極端子和正極端子上注塑成型。
4、進一步，正極端子具有正極轉接片、正極方形臺階、正極圓形臺階、負極柱和限位孔；正極轉接片的一側邊為圓弧形，用于與圓筒形外殼的內壁面進行匹配連接，正極轉接片上設置有上下連通的限位孔；正極轉接片上表面一體設置有正極方形臺階，正極方形臺階上表面設置正極圓形臺階，正極圓形臺階上方設置正極柱；負極端子具有負極轉接片、負極方形臺階、負極圓形臺階和負極柱。負極轉接片用于與負集流部件連接，負極轉接片上表面一體設置有負極方形臺階，負極方形臺階上表面設置負極圓形臺階，負極圓形臺階上方設置負極柱。
5、進一步，正極端子具有正極轉接片、正極方形臺階、正極爪、正極片和限位孔；正極轉接片的一側邊為圓弧形，用于與圓筒形外殼1’的內壁面進行匹配連接，正極轉接片上設置有上下連通的限位孔；正極轉接片上表面一體設置有正極方形臺階，正極方形臺階上表面設置正極片，正極片左右兩側分別設置有正極爪；負極端子具有負極轉接片、負極方形臺階、負極爪和負極片；負極轉接片用于與負集流部件連接，負極轉接片上表面一體設置有負極方形臺階，負極方形臺階上表面設置負極片，負極片左右兩側分別設置有負極爪。
6、進一步，絕緣蓋板包括上部的小徑部與下部的大徑部，小頸部上具有軸向的第一方形孔和第二方形孔，大徑部與第二方形孔對應的一側具有徑向弧形孔；絕緣蓋板4底部的一側具有凹陷部。其中第一方形孔和第二方形孔分別與負極端子的負極方形臺階和正極端子的正極方形臺階匹配，徑向弧形孔與正極端子的正極轉接片匹配，凹陷部用于與負極端子的負極轉接片匹配。
7、進一步，絕緣蓋板的小徑部與大徑部之間形成有臺階面，臺階面上沿軸向向上凸起形成有一圈環形的上壓環。
8、進一步，密封環設置在絕緣蓋板的小徑部與大徑部之間形成的臺階面上。
9、進一步，電芯底部通過正集流部件與外殼的底板連接，正集流部件采用鋁箔或導電膠。
10、進一步，負集流部件采用可折疊的層疊式負集流片。
11、進一步，外殼上端部沿徑向向內凹入形成有一圈環形的限位環，外殼頂部沿徑向內卷曲形成有一圈環形的卷邊；絕緣蓋板設置在限位環和卷邊之間，密封環設置在絕緣蓋板和卷邊之間。
12、一種正負極同端的儲能元件的制造工藝，包括如下具體步驟：
13、首先，加工負極端子和正極端子；
14、在負極端子和正極端子上注塑成型絕緣蓋板；
15、在外殼上先加工出限位環，卷邊先不加工；限位環的加工可以采用冷鐓或沖壓的方式；
16、然后，將外殼與電芯連接固定；
17、采用可折疊的層疊式負集流片，將負集流片的連接折片分別與電芯和負極端子焊接固定；
18、焊接完成后，由于負集流片此時呈z型，外殼1的頂端開口敞開，通過外殼開口直接進行往外殼內部進行注液；
19、注液完成后，再對負集流片下壓折疊，使負集流片的各層折片層疊貼合，直至絕緣蓋板全部進入外殼內并到位，在絕緣蓋板上放置密封環；
20、最后，在外殼頂側邊加工出卷邊，卷邊將密封環、絕緣蓋板及負集流片一起向下壓緊到電芯上得到成品。
21、與現有技術相比，本專利技術具有如下優點和技術效果：
22、1、本專利技術儲能元件的絕緣蓋板在負極端子和正極端子上直接注塑成型，避免了絕緣蓋板與負極端子、正極端子之間的裝配以及密封問題。同時絕緣蓋板直接將負極端子和正極端子隔離開，避免了額外的絕緣部件的使用。由于部件的減少和密封面的減少，使得儲能元件的裝配制作過程變得簡單，節約了生產制造成本，同時具有良好的密封性能。
23、2、絕緣蓋板將正極端子的正極方形臺階和正極轉接片包覆，絕緣蓋板在正極端子的限位孔中形成限位柱；正極端子的正極轉接片的圓弧形側邊從絕緣蓋板的徑向弧形孔中露出以與外殼的內壁連接。這樣可以使絕緣蓋板與正極端子緊密嵌合，不僅增加了本體的強度，同時也減少了裝配工序，以及因多出的工序所帶來的不良品。
24、3、負極端子和正極端子在儲能元件同一端引出，不用在儲能元件底部的預留連接導線的空間，接線更為方便便捷，儲能元件的使用場景更為廣泛。
25、4、密封環通過絕緣蓋板的小徑本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種正負極同端的儲能元件，主要包括圓筒形的外殼(1、1’)、負極端子(2、2’)、正極端子(3、3’)、絕緣蓋板(4)和密封環(5)；外殼(1)內設置有電芯，電芯頂部通過負集流部件與負極端子(2、2’)連接，電芯底部與外殼(1、1’)的底板(11)連接；
2.根據權利要求1所述的一種正負極同端的儲能元件，其特征在于：正極端子(3)具有正極轉接片(31)、正極方形臺階(32)、正極圓形臺階(33)、負極柱(34)和限位孔(35)；正極轉接片(31)的一側邊為圓弧形，用于與圓筒形外殼(1)的內壁面進行匹配連接，正極轉接片(31)上設置有上下連通的限位孔(35)；正極轉接片(31)上表面一體設置有正極方形臺階(32)，正極方形臺階(32)上表面設置正極圓形臺階(33)，正極圓形臺階(33)上方設置正極柱(34)；負極端子(2)具有負極轉接片(21)、負極方形臺階(22)、負極圓形臺階(23)和負極柱(24)；負極轉接片(21)用于與負集流部件連接，負極轉接片(21)上表面一體設置有負極方形臺階(22)，負極方形臺階(22)上表面設置負極圓形臺階(23)，負極圓形臺階(2
3.根據權利要求1所述的一種正負極同端的儲能元件，其特征在于：正極端子3’具有正極轉接片(31’)、正極方形臺階(32’)、正極爪(33’)、正極片(34’)和限位孔(35’)；正極轉接片(31’)的一側邊為圓弧形，用于與圓筒形外殼(1’的內壁面進行匹配連接，正極轉接片(31’)上設置有上下連通的限位孔(35’)；正極轉接片(31’)上表面一體設置有正極方形臺階(32’)，正極方形臺階(32’)上表面設置正極片(34’)，正極片(34’)左右兩側分別設置有正極爪(33’)；負極端子(2’)具有負極轉接片(21’)、負極方形臺階(22’)、負極爪(23’)和負極片(24’)；負極轉接片(21’)用于與負集流部件連接，負極轉接片(21’)上表面一體設置有負極方形臺階(22’)，負極方形臺階(22’)上表面設置負極片(24’)，負極片(24’)左右兩側分別設置有負極爪(23’)。
4.根據權利要求2或3所述的一種正負極同端的儲能元件，其特征在于：絕緣蓋板(4)包括上部的小徑部(41)與下部的大徑部(42)，小頸部(41)上具有軸向的第一方形孔(43)和第二方形孔(44)，大徑部與第二方形孔(44)對應的一側具有徑向弧形孔(45)；絕緣蓋板(4)底部的一側具有凹陷部；其中第一方形孔(43)和第二方形孔(44)分別與負極端子(2)的負極方形臺階(22)和正極端子(3)的正極方形臺階(32)匹配，徑向弧形孔(45)與正極端子(3)的正極轉接片匹配，凹陷部用于與負極端子(2)的負極轉接片(21)匹配。
5.根據權利要求4所述的一種正負極同端的儲能元件，其特征在于：絕緣蓋板(4)的小徑部(41)與大徑部(42)之間形成有臺階面，臺階面上沿軸向向上凸起形成有一圈環形的上壓環(46)。
6.根據權利要求5所述的正負極同端的儲能元件，其特征在于：密封環(5)設置在絕緣蓋板(4)的小徑部(41)與大徑部(42)之間形成的臺階面上。
7.根據權利要求1所述的正負極同端的儲能元件，其特征在于：電芯底部通過正集流部件與外殼(1、1’)的底板(11)連接，正集流部件采用鋁箔或導電膠。
8.根據權利要求1所述的正負極同端的儲能元件，其特征在于：負集流部件采用可折疊的層疊式負集流片。
9.根據權利要求8所述的正負極同端的儲能元件，其特征在于：外殼(1)上端部沿徑向向內凹入形成有一圈環形的限位環(12，外殼1頂部沿徑向內卷曲形成有一圈環形的卷邊(13)；絕緣蓋板(4)設置在限位環(12)和卷邊(13)之間，密封環(5)設置在絕緣蓋板(4)和卷邊(13)之間。
10.一種如權利要求9所述的正負極同端的儲能元件的制造工藝，其特征在于：包括如下具體步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種正負極同端的儲能元件，主要包括圓筒形的外殼(1、1’)、負極端子(2、2’)、正極端子(3、3’)、絕緣蓋板(4)和密封環(5)；外殼(1)內設置有電芯，電芯頂部通過負集流部件與負極端子(2、2’)連接，電芯底部與外殼(1、1’)的底板(11)連接；
2.根據權利要求1所述的一種正負極同端的儲能元件，其特征在于：正極端子(3)具有正極轉接片(31)、正極方形臺階(32)、正極圓形臺階(33)、負極柱(34)和限位孔(35)；正極轉接片(31)的一側邊為圓弧形，用于與圓筒形外殼(1)的內壁面進行匹配連接，正極轉接片(31)上設置有上下連通的限位孔(35)；正極轉接片(31)上表面一體設置有正極方形臺階(32)，正極方形臺階(32)上表面設置正極圓形臺階(33)，正極圓形臺階(33)上方設置正極柱(34)；負極端子(2)具有負極轉接片(21)、負極方形臺階(22)、負極圓形臺階(23)和負極柱(24)；負極轉接片(21)用于與負集流部件連接，負極轉接片(21)上表面一體設置有負極方形臺階(22)，負極方形臺階(22)上表面設置負極圓形臺階(23)，負極圓形臺階(23)上方設置負極柱(24)。
3.根據權利要求1所述的一種正負極同端的儲能元件，其特征在于：正極端子3’具有正極轉接片(31’)、正極方形臺階(32’)、正極爪(33’)、正極片(34’)和限位孔(35’)；正極轉接片(31’)的一側邊為圓弧形，用于與圓筒形外殼(1’的內壁面進行匹配連接，正極轉接片(31’)上設置有上下連通的限位孔(35’)；正極轉接片(31’)上表面一體設置有正極方形臺階(32’)，正極方形臺階(32’)上表面設置正極片(34’)，正極片(34’)左右兩側分別設置有正極爪(33’)；負極端子(2’)具有負極轉接片(21’)、負極方形臺階(22’)、負極爪(23’)和負極片(24’)；負極轉接片(21’)用于與負集流部件連接，負極轉接片(21’)上表面一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫玉平，閆坤，車玲娟，朱夏純，常雅慧，陳希雯，孫偉，
申請(專利權)人：烯晶碳能電子科技無錫有限公司，
類型：發明
國別省市：
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