[发明专利]一种锂离子蓄电池的防转动极柱密封结构

说明书

本发明公开了一种锂离子蓄电池的防转动极柱密封结构，其包含：与极柱底部密封固定的止转套；极柱的底部依次突出设置有第一台阶、第二台阶；止转套的上部套置在第二台阶外壁上，卡住端盖，下部抵住第一台阶；极柱上套有密封绝缘子，密封绝缘子的外部套设与其外壁匹配的铝合金套，该铝合金套与端盖为固定连接；该密封绝缘子的底端、顶端分别设置有第一陶瓷垫圈、第二陶瓷垫圈，第一陶瓷垫圈抵住在极柱的第二台阶上；第二陶瓷垫圈上设有碟型垫圈及六角螺母。本发明提供的防转动极柱密封结构，不仅解决了锂离子蓄电池的漏液问题，提升了蓄电池的密封可靠性，且有效解决了极柱随螺母摒紧旋转的问题，制造成本低、密封性能优良、使用寿命长。

技术领域

本发明涉及一种锂离子蓄电池，具体涉及一种锂离子蓄电池的防转动极柱密封结构。

背景技术

锂离子蓄电池由于高电压、高比能量、长寿命、无记忆效应等优势，逐渐替代镉镍、氢镍电池成为第三代空间用贮能电源。由于空间用贮能电源在太空工作时的环境近似于高真空状态，如果锂离子蓄电池没有实现全密封(漏气率小于1.0×10^-7Pa·m³·s^-1)，则易发生电解液微漏以及气体逸出，最终导致电解液“干涸”，蓄电池失效，因此必须实现锂离子蓄电池的全密封。

采用压缩密封方式的锂离子蓄电池密封性能优良，使用寿命长，制造成本低，可以杜绝金属-陶瓷密封的爬液现象，是一种性能优异的密封方式。压缩密封的原理是通过摒紧螺母，对密封绝缘子的密封面施加压紧载荷，使之产生压紧应力，当应力增大到足以引起密封绝缘子表面产生明显的塑性变形时，密封绝缘子产生横向膨胀填补密封面的间隙，堵塞泄漏通道，实现密封。根据锂离子蓄电池的制造工艺，除电池盖装配工序以外，蓄电池封装完成后在测试工序及蓄电池组的装配过程中均需要通过摒紧螺母来实现极柱与测试电缆或导线的连接。

专利《锂离子电池的极柱密封装置》(申请号200810038356.9，公开号CN101593819A)提供的一种空间用锂离子蓄电池的极柱采用压缩密封方式，如图1所示，该极柱密封装置包括：在端盖1的两端分别设有正、负极柱6，其底部具有一个突出的台阶，极柱上套有密封绝缘子8，该密封绝缘子8具有两个台阶，台阶上套有不锈钢套2，不锈钢套2的底部突缘与端盖1的内表面密封连接，密封绝缘子的顶端与底端各设有陶瓷垫圈7；密封绝缘子的顶端的陶瓷垫圈7设有碟型垫圈与两个垫圈螺母3；密封绝缘子的顶端的陶瓷垫圈7抵在极柱6底部的台阶上，在两个极柱之间的端盖上设有注液口4。

然而，上述专利中的所有紧固件及密封件均为圆形设计，对蓄电池螺母进行摒紧时，蓄电池的极柱有可能会跟随螺母的旋转而发生转动。由于正、负极片通过极耳与极柱连接在一起，当极柱发生转动时，会带动极耳转动，极耳转动发生扭曲可能导致部分或全部极耳的断裂。若正极极耳断裂会导致蓄电池容量的降低甚至开路；若负极极耳断裂，蓄电池变成负极限容，一方面会导致容量降低，另一方面，长期充放电循环会导致析锂，严重时会产生锂枝晶刺穿隔膜导致蓄电池短路。

发明内容

为从设计上根本避免上述现象的发生，本发明的目的是设计一种锂离子蓄电池的防转动极柱密封结构。为了实现锂离子蓄电池的全密封，同时防止极柱随螺母的旋转而发生转动，本发明提供了一种锂离子蓄电池的防转动极柱密封结构。利用本发明，不但达到空间使用条件下的全密封要求，而且能够有效避免由于极柱转动可能引起的容量偏低、开路、短路等故障，提高锂离子蓄电池的可靠性，且制造成本低、使用寿命长。