CN111463395B - 一种降低虚焊率的纽扣电池生产方法及所制得纽扣电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种降低虚焊率的纽扣电池生产方法及所制得纽扣电池，所述纽扣电池生产方法包括以下步骤：先将与底壳极性相同的极耳压抵在底壳的内表面上，之后将该极耳焊接在底壳的内表面上，在该极耳与底壳之间形成第一焊点，第一焊点位于电芯轴向腔体垂直投影区域之外的底壳内底面上；然后，将电芯装入底壳内；接着，将顶壳盖设于底壳的上方，顶壳与底壳上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳将电芯容置其内，其中与顶壳极性相同的极耳与顶壳之间电连接。使用该生产方法使得对极耳与对应极壳之间的焊接强度进行检测变得简单容易，从而降低纽扣电池虚焊率，最终降低产品次品率。
Description
技术领域
本发明涉及一种降低虚焊率的纽扣电池生产方法及所制得纽扣电池。
背景技术
纽扣电池（button cell ）也称扣式电池，是指外形尺寸象一颗小纽扣的电池，一般来说直径较大，厚度较薄（相对于柱状电池如市场上的5号AA等电池），纽扣电池是从外形上来对电池来分，同等对应的电池分类有柱状电池、方形电池、异形电池等。
纽扣电池包括有叠层式和卷绕式的。卷绕式纽扣电池的基本结构为：包括第一极壳、第二极壳、绝缘密封圈和电芯，第一极壳与第二极壳上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳；第一极壳与第二极壳之间留有缝隙，绝缘密封圈填满该缝隙将第一极壳与第二极壳电性隔绝，所述第一极壳、第二极壳和绝缘密封圈之间形成容置腔；电芯设于所述容置腔内，电芯包括第一极片、第二极片和隔膜，第一极片与第二极片之间通过隔膜间隔，第一极片、第二极片和隔膜卷绕制成电芯，电芯的中心形成有轴向腔体，第一极片上设有第一输出导体，第一输出导体从电芯伸出并与第一极壳焊接，第二极片上设有第二输出导体，第二输出导体从电芯伸出并与第二极壳焊接。在制作现有的这种卷绕式纽扣电池时，先将电芯的第一输出导体弯折使第一输出导体紧贴电芯的下表面设置，且第一输出导体延伸至轴向腔体的正下方；然后将电芯垂直装入第一极壳内；接着通过将焊针垂直向下***轴向腔体内并将第一输出导体压紧在第一壳体上通过电阻焊的方式实现第一输出导体与第一极壳焊接在一起，或者通过从第一极壳的下方对着第一极壳的与第一输出导体上下重叠的区域发射激光通过激光焊的方式实现第一极壳与第一输出导体焊接在一起；再将电芯的第二输出导体焊接在第二极壳上，第二极壳外套装有绝缘密封圈；最后将第二极壳和绝缘密封圈一起盖合在第一极壳的上端开口处，进行封口。所述第一极壳和第二极壳中的其中一极壳与对应的输出导体和对应的电芯极片构成电池的电池正极回路，另一极壳与对应的输出导体和对应的电芯极片构成电池的电池负极回路。由于不论是电阻焊还是激光焊均存在虚焊的风险，而现有技术中第一输出导体与第一极壳之间的焊接作业是在电芯装入第一极壳内之后进行的，无法及时对焊接强度进行检测，从而导致纽扣电池的次品率居高不下；此外，现有技术中第一输出导体通常延伸至与电芯轴向腔体区域，并在此区域内与第一极壳之间焊接固定实现电连接，但是，由于电芯在吸收电解液后会发生径向膨胀，电芯膨胀会带动第一输出导体发生径向移动，容易导致焊点断裂使得第一输出导体从第一极壳上脱落，而第一输出导体的焊点位置通常为导电区域，第一输出导体的焊点位置在轴向腔体区域内存在与膨胀扩张至轴向腔体的电芯第二极片发生接触导致短路的风险。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种降低虚焊率的纽扣电池生产方法，使用该生产方法使得对极耳与对应极壳之间的焊接强度进行检测变得简单容易，从而降低纽扣电池虚焊率，最终降低产品次品率。
一种降低虚焊率的纽扣电池生产方法，所述纽扣电池包括正极壳、负极壳和电芯，所述正极壳和负极壳均呈杯状，所述电芯主要由正极片、负极片、隔膜卷绕而成，所述电芯的中心形成有轴向腔体，所述正极片与一正极极耳电连接，所述负极片与一负极极耳电连接，正极壳和负极壳中的一个极壳作为底壳、另一个极壳作为顶壳，所述纽扣电池生产方法包括以下步骤：
S1：将与底壳极性相同的极耳压抵在底壳的内表面上，之后将该极耳焊接在底壳的内表面上，在该极耳与底壳之间形成第一焊点，第一焊点位于电芯轴向腔体垂直投影区域之外的底壳内底面上；
S2：将电芯装入底壳内；
S3：将顶壳盖设于底壳的上方，顶壳与底壳上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳将电芯容置其内，其中与顶壳极性相同的极耳与顶壳之间电连接。
本发明通过在电芯装入底壳之前，先将与底壳极性相同的极耳焊接在底壳的内表面上，由于此时尚未装入电芯，焊接时的焊接电流或激光等不会破坏电芯，并且，可通过人工向外轻轻拉动极耳来判断极耳与底壳之间的焊接强度强弱，若极耳与底壳之间为虚焊，则向外轻轻拉动极耳时，极耳会从底壳上脱落，可及时补焊或剔除，降低虚焊率，提高良品率的同时，也避免不必要的浪费。此外，本发明的第一焊点位于电芯轴向腔体垂直投影区域之外的底壳内底面上，保证极耳上的焊点位置始终被限位于电芯与对应极壳之间的夹缝内，避免从极壳内表面上脱落的极耳焊点位置与纵向膨胀扩张至电芯轴向腔体内的电芯极片发生任何的接触，杜绝发生短路现象。
优选的，所述与顶壳极性相同的极耳与顶壳之间也通过焊接实现电连接，焊接连接更牢固。进一步的，与顶壳极性相同的极耳与顶壳之间的焊接步骤为：将与顶壳极性相同的极耳顶压在顶壳的内表面上，之后将该极耳焊接在顶壳的内表面上，在该极耳与顶壳之间形成第二焊点。在将与顶壳极性相同的极耳焊接在顶壳的内表面上时，顶壳尚未与底壳扣合，因此，也可通过人工向外轻轻拉动极耳来判断极耳与顶壳之间的焊接强度强弱，若为虚焊，则及时补焊或剔除。在具体实施过程中，与顶壳极性相同的极耳与顶壳之间通过电阻焊、激光焊中任一种焊接方式进行焊接。
在具体实施过程中，与底壳极性相同的极耳与底壳之间通过电阻焊、激光焊中任一种焊接方式进行焊接。
优选的，所述底壳为负极壳，顶壳为正极壳。
优选的，所述第二焊点电芯轴向腔体垂直投影区域之外的顶壳内底面上，杜绝发生短路现象。
本发明的目的之二在于提供一种纽扣电池，其包括正极壳、负极壳、电芯和绝缘密封圈，所述正极壳和负极壳均呈杯状，正极壳与负极壳上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳；正极壳与负极壳之间留有缝隙，绝缘密封圈填满该缝隙将正极壳与负极壳电性隔绝，所述正极壳、负极壳和绝缘密封圈之间形成容置腔；电芯设于所述容置腔内，所述电芯主要由正极片、负极片、隔膜卷绕而成，所述电芯的中心形成有轴向腔体，所述正极片与一正极极耳电连接，正极极耳再与正极壳电连接；所述负极片与一负极极耳电连接， 负极极耳再与负极壳电连接；正极极耳与正极壳之间的电连接结构和负极极耳与负极壳之间的电连接结构中的至少一个电连接结构为：极耳通过第一焊点焊接固定在相应极壳的内表面上，从而实现极耳与相应极壳的电连接，且第一焊点位于电芯轴向腔体垂直投影区域之外的极壳内底面上。
本发明的纽扣电池的第一焊点位于电芯轴向腔体垂直投影区域之外的极壳内底面上，保证极耳上的焊点位置始终被限位于电芯与对应极壳之间的夹缝内，避免极耳的焊点位置与纵向膨胀扩张至电芯轴向腔体内的电芯极片发生任何的接触，杜绝发生短路现象。
优选的，正极极耳与正极壳之间的电连接结构和负极极耳与负极壳之间的电连接结构中的其中一个电连接结构为：所述极耳通过第一焊点焊接固定在对应极壳的内表面上，且第一焊点位于电芯轴向腔体垂直投影区域之外的极壳上，另一电连接结构为：所述极耳通过第二焊点焊接固定在相应极壳的内表面上。 焊接连接最为牢固，且不受外界环境因素影响。进一步优选，第二焊点位于电芯轴向腔体垂直投影区域之外的极壳内底面上，杜绝发生短路现象。
优选的，正、负极壳的内表面均分别对应固定铺设有正、负极金属贴片，正、负极极耳均分别对应与正、负极金属贴片的外表面电连接，正、负极金属贴片可起到集流的作用，同时加强正、负极壳的厚度，避免正、负极壳出现鼓包现象。
优选的，电芯外的正、负极中任一极的极耳上除与对应极壳焊接的位置外的其他位置包覆有绝缘材料层，以避免短路。
附图说明
图1为实施例1的底壳与对应极耳之间的焊接结构示意图，其中底壳为剖视图；
图2为实施例1的顶壳与对应极耳之间的焊接结构示意图，其中底壳、顶壳均为剖视图；
图3为实施例1的纽扣电池的剖视结构示意图；
图4为实施例2的纽扣电池的剖视结构示意图；
图5为本发明的纽扣电池在正、负极均设置有金属片时的剖视结构示意图。
具体实施方式
现结合附图具体说明本发明的实施方式：
实施例1
结合图1~图3，一种降低虚焊率的纽扣电池生产方法，所述纽扣电池包括正极壳11、负极壳12和电芯30，所述正极壳11和负极壳12均呈杯状，所述电芯30主要由正极片31、负极片32、隔膜33卷绕而成，所述电芯30的中心形成有轴向腔体34，所述正极片31与一正极极耳21电连接，所述负极片32与一负极极耳22电连接，所述正极壳11和负极壳12均呈杯状，负极壳12作为底壳、正极壳11作为顶壳，所述纽扣电池的生产方法包括以下步骤：
S1：将与底壳12极性相同的极耳压抵在底壳12的内表面上，之后将该极耳焊接在底壳12的内表面上，在该极耳与底壳12之间形成第一焊点50，第一焊点50位于电芯轴向腔体34垂直投影区域之外的底壳12内底面上；
S2：将电芯30装入底壳12内；
S3：将顶壳11盖设于底壳12的上方，顶壳11与底壳12上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳将电芯容置其内，其中与顶壳11极性相同的极耳21与顶壳11之间电连接；
所述与顶壳11极性相同的极耳21与顶壳11之间也通过焊接实现电连接，具体焊接步骤为：将与顶壳11极性相同的极耳21顶压在顶壳11的内表面上，之后将该极耳21焊接在顶壳11的内表面上，在该极耳21与顶壳11之间形成第二焊点60。
如图3所示，根据实施例1的降低虚焊率的纽扣电池生产方法制得纽扣电池，该纽扣电池包括正极壳11、负极壳12、电芯30和绝缘密封圈70，所述正极壳11和负极壳12均呈杯状，正极壳11与负极壳12上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳；正极壳11与负极壳12之间留有缝隙，绝缘密封圈70填满该缝隙将正极壳11与负极壳12电性隔绝，所述正极壳11、负极壳12和绝缘密封圈70之间形成容置腔；电芯30设于所述容置腔内，所述电芯30主要由正极片31、负极片32、隔膜33卷绕而成，所述电芯30的中心形成有轴向腔体34，所述正极片31与一正极极耳21电连接，正极极耳21再与正极壳11电连接；所述负极片32与一负极极耳22电连接，负极极耳22再与负极壳12电连接；
负极极耳22与负极壳12之间的电连接结构为：负极极耳22通过第一焊点50焊接固定在负极壳12的内表面上，从而实现负极极耳22与负极壳12的电连接，且第一焊点50位于负极壳12的电芯轴向腔体垂直投影区域之外；正极极耳21与正极壳11之间的电连接结构为：所述正极极耳21通过第二焊点60焊接固定在正极壳11的内表面上。
本发明可通过人工向外轻轻拉动极耳来判断极耳22与底壳12之间的焊接强度强弱，可及时补焊或剔除，提高良品率的同时，也避免不必要的浪费，并且，本发明的第一焊点50位于底壳12的电芯轴向腔体43垂直投影区域之外，避免极耳22的焊点位置与纵向膨胀扩张至电芯轴向腔体43内的电芯极片发生任何的接触，杜绝发生短路现象。
实施例2
如图4所示，一种降低虚焊率的纽扣电池生产方法，其与实施例1的降低虚焊率的纽扣电池生产方法不同的是：所述与顶壳11极性相同的极耳21与顶壳11之间通过导电胶实现电连接。
根据实施例2的降低虚焊率的纽扣电池生产方法制得纽扣电池，与实施例1的纽扣电池不同的是：所述正极极耳21通过导电胶层100胶粘固定在正极壳11的内表面上。
当然，本发明也不限于负极壳作为底壳，其也可以是：正极壳作为底壳，负极壳作为顶壳。另外，当正极壳11与正极极耳21之间的电连接结构和负极壳12与负极极耳22之间的电连接结构中的其中一个电连接结构采用：极耳通过第一焊点焊接固定在相应极壳的内表面上，从而实现极耳与相应极壳的电连接，且第一焊点位于电芯轴向腔体垂直投影区域之外的极壳上，另外一个电连接结构也可以为电极极耳与对应极壳采用物理接触的方式实现电连接。
在具体实施过程中，电芯30的与底壳12极性相同的极耳22与底壳12之间通过电阻焊、激光焊中任一种焊接方式进行焊接。
当与顶壳11极性相同的极耳21与顶壳11之间也是焊接实现电连接时，与顶壳11极性相同的极耳与顶壳11之间通过电阻焊、激光焊中任一种焊接方式进行焊接。
对于实施例1的纽扣电池来说，如图3所示，优选的，所述第二焊点60位于电芯轴向腔体34垂直投影区域之外的顶壳11内底面上，杜绝发生短路现象。当然，第二焊点60也不限于位于电芯轴向腔体34垂直投影区域之外的顶壳11上，其也可以位于电芯轴向腔体34垂直投影区域内的顶壳11上。如图5所示，优选的，正极壳11的内表面铺设有正极金属贴片41，正极极耳11与正极金属贴片41的外表面电连接，正极金属贴片41可起到集流的作用，同时加强正极壳11的厚度，避免正极壳11出现鼓包现象。当然，正极壳11的内表面也可以不设置正极金属贴片41，此时，正极壳11的内表面之间与正极极耳21之间直接连接。
对于实施例1和实施例2的纽扣电池来说，如图5所示，优选的，所述负极壳12的内表面铺设有负极金属贴片42，负极极耳22与负极金属贴片42的外表面电连接，负极金属贴片42可起到集流的作用，同时加强负极壳12的厚度，避免负极壳12出现鼓包现象。当然，负极壳12的内表面也可以不设置负极金属贴片42，此时，负极壳12的内表面之间与负极极耳22之间直接连接。如图3~5所示，优选的，电芯30外的负极极耳22上除与负极壳12焊接的位置外的其他位置均包覆有绝缘材料层81，以避免短路。同时，如图3~5所示，电芯30外的正极极耳21上除与正极壳11焊接的位置外的其他位置均包覆有绝缘材料层82，以避免短路。当然，正、负极耳（21、22）外也可以不包覆绝缘材料层（81、82），此时可以通过电芯30中正极片31、负极片32和隔膜33上下错位设置，来避免短路，也可以在电芯30的面向正极壳11内表面和负极壳12内表面的两端面上分别对应盖设有一绝缘层，正、负极耳（21；22）穿透对应绝缘材料层（81；82）并在该绝缘材料层（81；82）的外侧与对应极壳（11、12）的内表面电连接，或正、负极极耳（21；22）从对应绝缘层（81；82）的侧方绕至绝缘材料层（81；82）的外侧并与对应极壳（11、12）的内表面电连接等方式来避免短路。
需要说明的是，本发明的第一焊点50和第二焊点60的数量均不限于附图中的1个，其也可以为2个或多于2个。本发明的电芯30结构不限于附图所示的具体结构，其可以是任意的电芯结构均可。
Claims (7)
1.一种降低虚焊率的纽扣电池生产方法，所述纽扣电池包括正极壳、负极壳和电芯，所述正极壳和负极壳均呈杯状，所述电芯主要由正极片、负极片、隔膜卷绕而成，所述电芯的中心形成有轴向腔体，所述正极片与一正极极耳电连接，所述负极片与一负极极耳电连接，正极壳和负极壳中的一个极壳作为底壳、另一个极壳作为顶壳，其特征在于，所述纽扣电池生产方法包括以下步骤：
S1：将与底壳极性相同的极耳压抵在底壳的内表面上，之后将该极耳焊接在底壳的内表面上，在该极耳与底壳之间形成第一焊点，第一焊点位于电芯轴向腔体垂直投影区域之外的底壳内底面上；
S2：将电芯装入底壳内；
S3：将顶壳盖设于底壳的上方，顶壳与底壳上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳将电芯容置其内，其中与顶壳极性相同的极耳与顶壳之间通过焊接实现电连接，在将与顶壳极性相同的极耳焊接在顶壳的内表面上时，顶壳尚未与底壳扣合；与顶壳极性相同的极耳与顶壳之间的焊接步骤为：将与顶壳极性相同的极耳顶压在顶壳的内表面上，之后将该极耳焊接在顶壳的内表面上，在该极耳与顶壳之间形成第二焊点，所述第二焊点位于电芯轴向腔体垂直投影区域之外的顶壳内底面上。
2.根据权利要求1所述的一种降低虚焊率的纽扣电池生产方法，其特征在于：与顶壳极性相同的极耳与顶壳之间通过电阻焊、激光焊中任一种焊接方式进行焊接。
3.根据权利要求1所述的一种降低虚焊率的纽扣电池生产方法，其特征在于：与底壳极性相同的极耳与底壳之间通过电阻焊、激光焊中任一种焊接方式进行焊接。
4.根据权利要求1所述的一种降低虚焊率的纽扣电池生产方法，其特征在于：所述底壳为负极壳，顶壳为正极壳。
5.一种根据权利要求1所述的降低虚焊率的纽扣电池生产方法制得的纽扣电池，其包括正极壳、负极壳、电芯和绝缘密封圈，所述正极壳和负极壳均呈杯状，正极壳与负极壳上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳；正极壳与负极壳之间留有缝隙，绝缘密封圈填满该缝隙将正极壳与负极壳电性隔绝，所述正极壳、负极壳和绝缘密封圈之间形成容置腔；电芯设于所述容置腔内，所述电芯主要由正极片、负极片、隔膜卷绕而成，所述电芯的中心形成有轴向腔体，所述正极片与一正极极耳电连接，正极极耳再与正极壳电连接；所述负极片与一负极极耳电连接， 负极极耳再与负极壳电连接；其特征在于，正极极耳与正极壳之间的电连接结构和负极极耳与负极壳之间的电连接结构中的其中一个电连接结构为：极耳通过第一焊点焊接固定在相应极壳的内表面上，从而实现极耳与相应极壳的电连接，且第一焊点位于电芯轴向腔体垂直投影区域之外的极壳内底面上；另一电连接结构为：所述极耳通过第二焊点焊接固定在相应极壳的内表面上，第二焊点位于电芯轴向腔体垂直投影区域之外的极壳内底面上。
6.根据权利要求5所述的一种纽扣电池，其特征在于：正、负极壳的内表面均分别对应固定铺设有正、负极金属贴片，正、负极极耳均分别对应与正、负极金属贴片的外表面电连接。
7.根据权利要求5所述的一种纽扣电池，其特征在于：电芯外的正、负极中任一极的极耳上除与对应极壳焊接的位置外的其他位置包覆有绝缘材料层。
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