CN113013523A - 纽扣电池 - Google Patents

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CN113013523A CN202110365799.4A CN202110365799A CN113013523A CN 113013523 A CN113013523 A CN 113013523A CN 202110365799 A CN202110365799 A CN 202110365799A CN 113013523 A CN113013523 A CN 113013523A
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Guangdong Hongjie New Energy Co ltd
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Abstract

本申请涉及一种纽扣电池。该纽扣电池包括：壳体，壳体包括正极壳体及负极壳体，正极壳体配接于负极壳体，并共同界定形成一安装空间；电芯，设于安装空间内，电芯包括正极片、隔膜件及负极片，正极片连接于正极壳体，负极片连接于负极壳体；及导电端子，连接于电芯；其中，壳体呈方形。该纽扣电池能够做成尺寸标准件，从而易于实现纽扣电池包装、封装及装配过程的自动化，有效的提高了加工一致性，从而使得保证了纽扣电池的加工良率。

Description

纽扣电池
技术领域
本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种纽扣电池。
背景技术
真无线蓝牙耳机(True Wireless Stereo，简称TWS)近年来发展迅猛，其具备的小巧便携的特点，已经发展成为了人们日常生活中常用的手机配件。
目前，真无线蓝牙耳机的发展方向主要集中在延长待机时长和提升音质效果等几个方面。由于真无线蓝牙耳机通常选用锂离子纽扣电池作为电源，因而研究锂离子纽扣电池对延长待机时长的重要性就不言而喻。
一般的，锂离子纽扣电池的加工通常采用人工手动完成，而此种加工方式存在着加工一致性差的问题。
发明内容
基于此，有必要针对人工制备加工纽扣电池时，会出现加工一致性差的问题，提供一种纽扣电池，易实现纽扣电池包装、封装及装配过程的自动化，并能提高加工一致性。
根据本申请的一个方面，提供一种纽扣电池，所述纽扣电池包括：
壳体，所述壳体包括正极壳体及负极壳体，所述正极壳体配接于所述负极壳体，并共同界定形成一安装空间；
电芯，设于所述安装空间内，所述电芯包括正极片、隔膜件及负极片，所述正极片连接于所述正极壳体，所述负极片连接于所述负极壳体，所述隔膜件位于所述正极片及所述负极片之间；及
导电端子，连接于所述电芯；
其中，所述壳体呈方形。
在其中一个实施例中，所述正极壳体包括第一安装板及第一筒体，所述第一安装板封闭所述第一筒体远离所述负极壳体的一端；所述负极壳体包括第二安装板及第二筒体，所述第二安装板封闭所述第二筒体远离所述正极壳体的一端；
所述第一安装板及所述第二安装板均为方形板，所述第一筒体及所述第二筒体均为方形筒。
在其中一个实施例中，所述第二筒体背离所述第一安装板的一端被构造为能够伸入所述第一筒体内与所述第一筒体相配合，以在所述第一筒体、所述第二筒体、所述第一安装板及所述第二安装板之间形成所述安装空间。
在其中一个实施例中，所述纽扣电池还包括绝缘密封垫，所述绝缘密封垫沿所述第一筒体的径向设于所述第一筒体及所述第二筒体之间。
在其中一个实施例中，所述绝缘密封垫设置在所述第二筒体上，并能够随所述第二筒体一同伸入所述第一筒体内。
在其中一个实施例中，所述绝缘密封垫套接在所述第二筒体的筒壁上。
在其中一个实施例中，所述电芯通过所述正极片、所述隔膜件及所述负极片层叠卷绕构造形成；和/或
所述电芯通过所述正极片、所述隔膜件及所述负极片层叠叠片构造形成。
在其中一个实施例中，所述电芯的外廓形状与所述安装空间的内廓形状相适配。
在其中一个实施例中，所述导电端子包括正极端子及负极端子，所述正极端子连接于所述正极壳体，所述负极端子连接于所述负极壳体。
在其中一个实施例中，所述正极端子与所述正极壳体的连接处设有保护胶；和/或
所述负极端子与所述负极壳体的连接处设有保护胶。
上述纽扣电池，壳体包括正极壳体和负极壳体，电芯设在由正极壳体及负极壳体界定形成的安装空间内，导电端子与电芯连接。由于正极壳体及负极壳体构造形成的壳体呈方形，使纽扣电池能够做成尺寸标准件，从而易于实现纽扣电池包装、封装及装配过程的自动化，有效的提高了加工一致性，从而使得保证了纽扣电池的加工良率。
附图说明
图1为本申请一实施例中的纽扣电池的结构示意图；
图2为图1所示的纽扣电池的剖面结构示意图；
图3为图1所示的纽扣电池的另一实施例中的剖面结构示意图；
图4为图1所示的纽扣电池的导电端子的位置示意图；
图5为图1所示的纽扣电池的另一实施例中的导电端子的位置示意图；
图6为图1所示的纽扣电池的制作流程图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
为了便于理解本申请的技术方案，在详细展开说明之前，首先对现有的纽扣电池进行阐述。
软包锂离子纽扣电池以铝塑膜为外壳材料，铝塑膜为多层复合材料，由内到外依次为聚丙烯、铝箔和尼龙，其中起到密封作用的是中间的铝箔层，内层的聚丙烯的作用为热熔密封。软包锂离子纽扣电池的正极端子及负极端子均是由金属带和端子胶两部分复合而成，端子胶的作用同铝塑膜的内层聚丙烯作用一样，为热熔密封作用。
软包锂离子纽扣电池主要由软包锂离子电芯、电子线及保护板构成，由于软包锂离子电芯的尺寸(厚度，宽度和高度)通常较小，且设计尺寸各异，正极端子及负极端子的规格和间距差异较大，因此，软包锂离子电芯、电子线及保护板的组装过程(Pack)通常用人工手动完成。而由人工手动组装的软包锂离子纽扣电池，存在着加工一致性差的问题，且无法实现加工自动化。
基于此，本申请提供一种纽扣电池，能够较佳地改善上述问题。
下面将结合附图对本申请的纽扣电池进行说明。
图1为本申请一实施例中的纽扣电池的结构示意图；图2为图1所示的纽扣电池的剖面结构示意图；图3为图1所示的纽扣电池的另一实施例中的剖面结构示意图；图4为图1所示的纽扣电池的导电端子的位置示意图；图5为图1所示的纽扣电池的另一实施例中的导电端子的位置示意图；图6为图1所示的纽扣电池的制作流程图。为便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的结构。
本申请至少一实施例公开的纽扣电池100，包括壳体10、电芯30及导电端子50。电芯30安装在壳体10内，导电端子50与电芯30连接。
在一些实施例中，壳体10包括正极壳体11及负极壳体13，正极壳体11配接于负极壳体13。具体到一些实施例中，负极壳体13配接在正极壳体11的一侧，并配合正极壳体11共同界定形成有一安装空间。进一步地，该安装空间用于安装电芯30。
在一些实施例中，正极壳体11以及负极壳体13均为一端开口一端封闭的中空结构，正极壳体11与负极壳体13配接时，能够相互配合形成一个两端封闭的中空结构，以密闭壳体10，并构造形成安装空间。
进一步地，正极壳体11包括第一安装板112及第一筒体114，第一安装板112封闭第一筒体114远离负极壳体13的一端。在一些实施例中，第一安装板112与第一筒体114可以为一体成型结构，在另一些实施例中，第一安装板112与第一筒体114也可以为可拆卸连接结构。
负极壳体13包括第二安装板132及第二筒体134，第二安装板132封闭第二筒体134远离正极壳体11的一端。在一些实施例中，第二安装板132与第二筒体134可以为一体成型结构，在另一些实施例中，第二安装板132与第二筒体134也可以为可拆卸连接结构。
进一步地，第一安装板112及第二安装板132均为方形板。具体到一些实施例中，第一安装板112及第二安装板132的尺寸相同，第一安装板112朝向第二安装板132的正投影完全位于第二安装板132内，即，第一安装板112与第二安装板132的边框能够完全重叠。在其他实施例中，第一安装板112的尺寸小于第二安装板132，第一安装板112朝向第二安装板132的正投影完全位于第二安装板132内。
更进一步地，第一筒体114及第二筒体134均为方形筒。具体到一些实施例中，第一筒体114刚好能够伸入第二筒体134背离第一安装板112的一端能够伸入第一筒体112内与第一筒体112相配合，以在第一筒体、第二筒体134、第一安装板112及第二安装板132之间形成安装空间。具体地，第一筒体114的径向尺寸小于第二筒体134的径向尺寸，使第一筒体114在与第二筒体134配接时，其四个边框完全位于第二筒体134的四个边框内，且两两相互平行。同时，若自正极壳体11向负极壳体13方向观察安装空间，安装空间呈方形。
在其他实施例中，第一筒体114的径向尺寸也可以大于第二筒体134的径向尺寸，使第二筒体134在于第一筒体114配接时，其四个边框完全位于第一筒体114的四个边框内，且两两相互平行。如此，第二筒体134刚好能够伸入第一筒体114中并与第一筒体114相抵接，且第二筒体134配合第一筒体114、第一安装板112及第二安装板132能够构造形成安装空间。
通过将第一安装板112及第二安装板132设置成尺寸相同的方形，将第一筒体114及第二筒体134设置成尺寸相适配的方形，使壳体10朝向水平面上的投影呈方形。如此，能够使纽扣电池100的尺寸标准化，从而易于实现纽扣电池100组装自动化，进而保证了纽扣电池100的加工一致性。
在一些实施例中，正极壳体11及负极壳体13均由不锈钢金属材料制成。
在一些实施例中，正极壳体11及负极壳体13的厚度均小于0.20mm。可以理解的是，在其它的实施例中，正极壳体11及负极壳体13的厚度可以根据生产需求及实际状态进行相应的调整。
在一些实施例中，正极壳体11及负极壳体13的连接处可通过夹具进行机械密封，从而防止纽扣电池100内的有机溶剂或电解质外漏。
可以理解的是，由于正极壳体11及负极壳体13均由不锈钢金属材料制成，为了确保纽扣电池100内的有机溶剂或电解不会外漏，就需要严格保证正极壳体11及负极壳体13的加工精度，从而带来成本上升的问题。
故在一些实施例中，该纽扣电池100还包括绝缘密封垫70，绝缘密封垫70沿第一筒体114的径向设于第一筒体114及第二筒体134之间。绝缘密封垫70能够在负极壳体13与正极壳体11进行机械密封时，填补第一筒体114及第二筒体134之间沿第一筒体114径向的微小间隙。如此，既保证了壳体10的气密性，也降低了纽扣电池100的制造成本。同时，还能防止正极壳体11与负极壳体13之间发生短路现象。
进一步地，绝缘密封垫70配接在第二筒体134上，并能够随第二筒体134一同伸入到第一筒体114内，以填补第一筒体114及第二筒体134之间的微小间隙。
更进一步地，绝缘密封垫70套接在第二筒体134的筒壁上。具体到一些实施例中，绝缘密封垫70被加工成具有与第二筒体134相适配的外形，并能够包覆在第二筒体134的筒壁上。如此，能够有效保证壳体10的气密性，且能防止正极壳体11与负极壳体13之间发生短路。
容易理解的是，绝缘密封垫70也能够配接在第一筒体114上。
在一些实施例中，设于安装空间内的电芯30包括正极片32、隔膜件34及负极片36，正极片32连接于正极壳体11，负极片36连接于负极壳体13。
具体到一些实施例中，负极片36的反面部分或者全部敷设有集流网，正极壳体11与负极壳体13相向的一侧设有集流片，集流片的材质与正极壳体11相同，并焊接在正极壳体11与负极壳体13相向的一侧。进一步地，电芯30放入安装空间中后，靠近负极壳体13的一侧为敷设有集流网的负极片36，靠近正极壳体11的一侧为正极片32。其中，负极片36通过集流网连接在负极壳体13上，正极片32通过集流片连接在正极壳体11上。
具体到一些实施例中，电芯30由正极片32、隔膜件34及负极片36层叠卷绕构造形成。其中电芯30的缠绕结构能够充分利用纽扣电池100的内部空间，从而提升了纽扣电池100的能量密度。在本实施例中，该纽扣电池100的能量密度达到350WH/L以上。同时，隔膜件34用于保证纽扣电池100安全稳定的工作；该隔膜件34具有电子绝缘性，用以保证正极片32与负极片36之间的机械隔离；进一步地，隔膜件34设置于正极片32与负极片36之间，且与正极片32及负极片36一同卷绕成该电芯30。
在其他实施例中，电芯30也可以由正极片32、隔膜件34及负极片36层叠叠片构造形成。如此，也可以充分利用纽扣电池100的内部空间，从而提升纽扣电池100的能量密度。
具体到一些实施例中，隔膜件34为电池隔离膜，且该隔膜件34在本实施例中为PP材料。在其他的实施例中，隔膜件34还可以为PE材料等。
在一些实施例中，电芯30还设有绝缘膜，该绝缘膜具有耐温、耐腐蚀的作用。进一步地，该绝缘膜包覆于电芯30外侧，以紧固电芯30，从而促使绝缘膜起到绝缘作用的同时，还能够防止电芯30中的正极片32或负极片36发生偏移或松动现象。电芯30的一侧端还设有注液孔(图未示)，该注液孔用以供电解质或有机溶液的注入。进一步地，该注液孔应靠近位于正极壳体11及负极壳体13的连接处，从而方便有效的进行注液操作。更进一步地，注液孔设置于所述电芯30的绝缘膜上。
在一些实施例中，电芯30的外廓形状与安装空间的内廓形状相适配。如此，能够充分利用纽扣电池100的内部空间，从而提升纽扣电池100的能量密度。
在一些实施例中，导电端子50连接电芯30。导电端子50包括正极端子51及负极端子53，该正极端子51及负极端子53可以分别连接于电芯30的相对两侧，也可以连接在电芯30的相同一侧。其中，导电端子50为条状设置，且能够进行折边处理。
具体到一些实施例中，正极端子51连接于正极壳体11，正极壳体11与正极片32连接，使得正极端子51能够与正极片32连通；负极端子53连接于负极壳体13，负极壳体13与负极片36连接，使得负极端子53能够与负极片36连通。
进一步地，正极端子51及负极端子53均通过焊接方式分别连接于正极壳体11及负极壳体13。具体到一些实施例中，焊接方式可以为电阻焊，也可以为超声焊，还可以为激光焊，本申请在此并不做具体限定。
更进一步地，在正极端子51和负极端子53分别与正极壳体11和负极壳体13焊接时，在连接处容易出现不平整现象。为了防止上述现象，可以在正极端子51与正极壳体11的焊接连接处，也可以在负极端子53与负极壳体13的焊接连接处设置保护胶，还可以既在正极端子51与正极壳体11的焊接连接处，又在负极端子53与负极壳体13的焊接连接处设置保护胶。具体地，该保护胶可以为耐温胶。更具体地，该保护胶可以为亚克力高温胶纸。
正极端子51与负极端子53的长度可以根据实际生产要求而确定。具体到一些实施例中，正极端子51的长度可以大于负极端子53的长度，正极端子51的长度也可以小于负极端子53的长度，正极端子51的长度还可以等于负极端子53的长度。
在一些实施例中，正极端子51可以由铝箔或铝带材料制成；负极端子53可以由铜箔、镍带或铜镀镍带材料制成。
为了能够直观详细的介绍电芯30的结构组成，电芯30的正极片32、隔膜件34及负极片36为依次层叠分布设置。需要说明的是，在实际的生产过程中，正极片32连接于隔膜件34的一侧，负极片36连接于隔膜件34的另一侧，通过层叠卷绕或层叠叠片的方式以形成方形电芯30。绝缘膜连接于电芯30的最外圈的隔膜件34，从而实现限位及绝缘处理。
在一些实施例中，该纽扣电池100可以为扣式锂离子电池。
同时，还提供一种针对上述纽扣电池100的制造方法，包括一些步骤：
S910：提供正极片32、隔膜件34及负极片36。
S920：将正极片32、隔膜件34及负极片36层叠绕制或层叠叠片形成一方形设置的电芯30。
S930：提供壳体10，该壳体10包括正极壳体11及负极壳体13，正极壳体11及负极壳体13的中间部段形成有方形安装空间。
S940：提供导电端子50，该导电端子50包括正极端子51及负极端子53。
S950：将正极端子51焊接在正极壳体11上，负极端子53焊接在负极壳体13上。
S960：在电芯30上设置注液孔。
S970：将电芯30放置在正极壳体11及负极壳体13配合形成的安装空间内，并向电芯30上的注液孔中注入电解质或有机溶液。
S980：通过夹具对正极壳体11及负极壳体13进行机械密封。
上述纽扣电池100，壳体10包括正极壳体11和负极壳体13，电芯30设在由正极壳体11及负极壳体13界定形成的安装空间内，导电端子50与电芯30连接。由于正极壳体11及负极壳体13构造形成的壳体10呈方形，使纽扣电池100能够做成尺寸标准件，从而易于实现纽扣电池100包装、封装及装配过程的自动化，有效的提高了加工一致性，从而使得保证了纽扣电池100的加工良率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种纽扣电池，其特征在于，所述纽扣电池包括：
壳体，所述壳体包括正极壳体及负极壳体，所述正极壳体配接于所述负极壳体，并共同界定形成一安装空间；
电芯，设于所述安装空间内，所述电芯包括正极片、隔膜件及负极片，所述正极片连接于所述正极壳体，所述负极片连接于所述负极壳体，所述隔膜件位于所述正极片及所述负极片之间；及
导电端子，连接于所述电芯；
其中，所述壳体呈方形。
2.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述正极壳体包括第一安装板及第一筒体，所述第一安装板封闭所述第一筒体远离所述负极壳体的一端；所述负极壳体包括第二安装板及第二筒体，所述第二安装板封闭所述第二筒体远离所述正极壳体的一端；
所述第一安装板及所述第二安装板均为方形板，所述第一筒体及所述第二筒体均为方形筒。
3.根据权利要求2所述的纽扣电池，其特征在于，所述第二筒体背离所述第一安装板的一端被构造为能够伸入所述第一筒体内与所述第一筒体相配合，以在所述第一筒体、所述第二筒体、所述第一安装板及所述第二安装板之间形成所述安装空间。
4.根据权利要求3所述的纽扣电池，其特征在于，所述纽扣电池还包括绝缘密封垫，所述绝缘密封垫沿所述第一筒体的径向设于所述第一筒体及所述第二筒体之间。
5.根据权利要求4所述的纽扣电池，其特征在于，所述绝缘密封垫设置在所述第二筒体上，并能够随所述第二筒体一同伸入所述第一筒体内。
6.根据权利要求5所述的纽扣电池，其特征在于，所述绝缘密封垫套接在所述第二筒体的筒壁上。
7.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述电芯通过所述正极片、所述隔膜件及所述负极片层叠卷绕构造形成；和/或
所述电芯通过所述正极片、所述隔膜件及所述负极片层叠叠片构造形成。
8.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述电芯的外廓形状与所述安装空间的内廓形状相适配。
9.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述导电端子包括正极端子及负极端子，所述正极端子连接于所述正极壳体，所述负极端子连接于所述负极壳体。
10.根据权利要求8所述的纽扣电池，其特征在于，所述正极端子与所述正极壳体的连接处设有保护胶；和/或
所述负极端子与所述负极壳体的连接处设有保护胶。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115312925A (zh) * 2022-09-15 2022-11-08 广东弘捷新能源有限公司 一种新型方形金属壳电池及其制造安装方法

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