CN217426920U - 一种纽扣电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纽扣电池，包括：壳体，所述壳体的一端设有开口；盖体，与所述壳体的开口端相连，且与所述壳体配合形成腔体，所述盖体设有第一通孔；电极，设于所述第一通孔内；以及，连接组件，包括环绕连接于所述电极的第一外周面上的绝缘环以及环绕连接在所述绝缘环的第二外周面上的连接环，所述连接环与所述盖体相连，所述电极至少与所述绝缘环接触的部分设置有外凸的第一凸部和/或内凹的第一凹部，能够有效的防止电极脱离绝缘环，电极固定的更为牢固，使用更为可靠。

Description

一种纽扣电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种纽扣电池。

背景技术

纽扣电池也称扣式电池，是指外形像一颗小纽扣的电池，其体积小巧，在电子产品中应用十分广泛。

纽扣电池通常包括壳体、设于壳体内的电芯、封住壳体的盖体、设于盖体上的电极以及将电极固定在盖体上的连接组件，壳体和盖体构成的整体与电极分别构成电池的两极(正负极)。

为了避免电极与盖体直接接触而短路，连接组件通常包括绝缘环和连接环，电极设于绝缘环内，绝缘环设于连接环内，通过连接环连接在盖体上。现有技术中，电极通常呈圆柱状，其与绝缘环之间的固定不够牢固，在受力后可能产生移位的问题。另外，现有技术中的绝缘环和连接环通常大部分都位于壳体内部，这将减少壳体内部本就有限的空间，导致电芯的体积缩小，容量减少，不利于提高纽扣电池的能量密度。

因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种纽扣电池，其电极固定的更为牢固。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提出了一种纽扣电池，包括：

壳体，所述壳体的一端设有开口；

盖体，与所述壳体的开口端相连，且与所述壳体配合形成腔体，所述盖体设有第一通孔；

电极，设于所述第一通孔内；以及，

连接组件，包括环绕连接于所述电极的第一外周面上的绝缘环以及环绕连接在所述绝缘环的第二外周面上的连接环，所述连接环与所述盖体相连，所述电极至少与所述绝缘环接触的部分设置有外凸的第一凸部和/或内凹的第一凹部。

作为改进，所述第一外周面至少与所述绝缘环接触的部分为内凹或者外凸的曲面。

作为改进，所述连接环至少与所述绝缘环接触的部分设置有向着轴线凸出的第二凸部和/或背离轴线凹陷的第二凹部。

作为改进，所述连接环的内孔包括第一部分和比所述第一部分更为靠近所述盖体的第二部分，所述第一部分和所述第二部分分别位于所述内孔两端；

向着所述盖体所在的方向，所述第一部分的尺寸沿其轴线缩小，所述第二部分的尺寸沿其轴线增大。

作为改进，所述连接环为与所述盖体相独立的零部件，或者，所述连接环与所述盖体一体成型。

作为改进，所述绝缘环的材料为玻璃，所述电极的材料为钼。

作为改进，所述连接环包括板体和连接于所述板体上的环体，所述板体与所述盖体相连，所述环体穿设于所述第一通孔内，或者所述环***于所述腔体外部。

作为改进，所述连接组件设于所述腔体外部。

作为改进，所述壳体包括底板和与底板相连的侧壳，所述盖体、所述底板和所述侧壳至少其中之一设置有凹陷的防爆刻线。

作为改进，所述盖体的内表面设有凹陷的防爆刻线，所述防爆刻线呈以所述盖体中心为圆心的圆弧形。

作为改进，所述防爆刻线包括相对设置的第一斜面和第二斜面以及连接在所述第一斜面和所述第二斜面之间的槽底面，所述防爆刻线的开口的宽度为0.02～0.3mm，深度为0.05～0.2mm，所述槽底面和所述盖体的外表面之间的距离为0.02～0.08mm，所述第一斜面和所述第二斜面之间的夹角为10°～150°。

作为改进，所述壳体的底面设有收容槽以及连通所述收容槽和所述腔体的注液孔，所述纽扣电池还包括用于密封所述注液孔的密封盖，所述密封盖包括设于所述收容槽内的板部以及凸出至所述注液孔内的凸部。

作为改进，所述纽扣电池的电芯包括第一极耳和第二极耳，所述第一极耳与所述壳体和/或所述盖体相连，所述第二极耳与所述电极相连。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.本实用新型的纽扣电池中，连接组件包括环绕连接于电极外部的绝缘环以及环绕连接在绝缘环外部的连接环，电极至少与绝缘环接触的部分设置有外凸的第一凸部和/或内凹的第一凹部，使得电极和绝缘环之间形成交错的部分，而且电极和绝缘环的接触面积更大，增大了接触力，能够有效地防止电极脱离绝缘环，亦即使得电极固定的更为牢固。

2.本实用新型的纽扣电池中，连接环至少与绝缘环接触的部分设置有向着轴线凸出的第二凸部和/或背离轴线凹陷的第二凹部，使得连接环和绝缘环之间形成交错的部分，而且电极和绝缘环的接触面积更大，增大了接触力，能够有效的防止绝缘环及其内的电极脱离连接环，进一步增大了电极固定的牢固性。

3.本实用新型的纽扣电池中，连接组件被设置于腔体外部，能够减小连接组件对腔体空间的占用，使得电芯的体积可以更大，从而增大纽扣电池的能量密度。

附图说明

图1是本实用新型中一种实施方式的纽扣电池的结构示意图。

图2是图1所示的纽扣电池的***图。

图3是图1所示的纽扣电池的壳体的剖视图。

图4是图1所示的纽扣电池的俯视图。

图5是沿图4中A-A剖切得到的剖视图。

图6是图5中III部的放大图。

图7是本实用新型中一种实施方式的电极的主视图，图中电极设有第一凹部。

图8是本实用新型中一种实施方式的电极的主视图，图中电极设有第一凸部。

图9是本实用新型中一种实施方式的电极的主视图，图中第一凸部呈台阶状。

图10是本实用新型中一种实施方式的连接环的剖视图。

图11是图10所示的连接环的立体图。

图12是本实用新型中盖体和连接环一体成型时的示意图。

图13是本实用新型中一种实施方式的纽扣电池的剖视图，图中，连接组件部分位于腔体内。

图14是图5中I部的放大图。

图15是本实用新型中一种实施方式的防爆刻线的示意图。

图16是本实用新型中一种实施方式的防爆刻线的剖视图。

图17是图5中II部的放大图。

图18是本实用新型中一种实施方式的密封盖的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如图1和图2所示，对应于本实用新型一种较佳实施例的纽扣电池，其包括壳体1、与壳体1相连的盖体2、电极3以及将电极3固定在盖体2上的连接组件4。

可以理解的是，虽然本实施例中壳体1的外形呈圆柱形，纽扣电池的整体外形也呈圆柱形，但是壳体1和纽扣电池的形状不限于此，例如在其他实施例中，纽扣电池的外形也可以是长方体状或者其他形状。

参考图3，壳体1包括圆形的底板16和自底板16外缘沿轴线方向延伸形成的圆环状的侧壳17，底板16和侧壳17之间围合形成一空腔。显然的，壳体1的上端为其开口端1a，纽扣电池的电芯6可以从开口端1a装入腔体10内。

如图4至图6所示，盖体2呈板状，其连接于壳体1的开口端1a处，盖体2外边缘与壳体1可以通过例如激光焊接等方式相连，盖体2和壳体1之间配合形成用于容纳电芯6的腔体10。

连接组件4连接在电极3和盖体2之间，其用于将电极3固定在盖体2上，盖体2、电极3和连接组件4配合密封住壳体1的开口端1a。电极3呈柱状，其穿设于盖体2的第一通孔20内，并伸入至腔体10内以便于与电芯6连接。作为一种优选的实施方式，第一通孔20位于盖体2中心，电极3也设于盖体2中心。

参考图6，连接组件4包括连接环41和设于连接环41内的绝缘环40，电极3 固定在绝缘环40内。具体的，绝缘环40环绕连接于电极3的第一外周面30上，连接环41则环绕连接在绝缘环40的第二外周面400上。连接环41与盖体2相连，电极3不与盖体2接触，以形成绝缘。

为了提高电极3与绝缘环40之间连接的牢固性，电极3至少与绝缘环40接触的部分设置有外凸的第一凸部31或者内凹的第一凹部32。可以将电极3至少与绝缘环40接触的部分的外形尺寸设置成沿着轴线方向的大小不同来形成第一凸部31或者第一凹部32。可以理解的是，外形尺寸指的是电极3的截面的外轮廓尺寸，例如，对于截面呈圆形的电极3而言，外形尺寸为其直径，又例如，对于截面呈方形的电极3而言，外形尺寸为其边长。这样，电极3的第一外周面30能够产生起伏的变化，而绝缘环40的内孔表面与第一外周面30的起伏部分适配，第一外周面30和绝缘环40之间的材料能够相互交错，例如，第一凸部31能够伸入绝缘环40内，又例如，绝缘环40的材料能够伸入第一凹部32内 (参考图6和图7)，从而阻碍绝缘环40沿着电极3的轴线方向脱离电极3。另外，起伏变化的第一外周面30与绝缘环40的接触面积更大，能够增大与绝缘环40 之间的连接力，因此，本实施例中的电极3较之于圆柱状的电极3与绝缘环40 具有更好的连接强度。

作为一种优选的实施方式，第一凸部31和第一凹部32呈环状。

作为一种优选的实施方式，电极3的第一外周面30为曲面。参考图8，在第一种可行的实施方式中，从电极3的一端至其另一端，电极3的外形尺寸沿其轴线方向先增大后减小，此时，第一外周面30为背离电极3的轴线凸出的曲面。举例而言，在电极3的截面为圆形时，电极3的直径从一端至另一端先增大后减小，其中间位置形成外凸的第一凸部31，相应的，绝缘环40的内孔表面将形成与第一凸部31适配的凹面，从而提高电极3和绝缘环40之间的连接强度。在第二种优选的实施方式中，参考图7，从电极3的一端至其另一端，电极3的外形尺寸沿其轴线方向先减小后增大，此时，第一外周面30为向着电极 3的轴线凹陷的曲面。举例而言，在电极3的截面为圆形时，电极3的直径从一端至另一端先减小后增大，其中间位置形成凹陷的第一凹部32，相应的，绝缘环40的内孔表面将形成与电极3的第一外周面30适配的凸面，从而提高电极 3和绝缘环40之间的连接强度。在其他实施方式中，电极3的第一外周面30的外形尺寸可以沿轴线方向多次增大和减小，以在第一外周面30上形成多个第一凸部31和/或第一凹部32。

可以理解的是，虽然上述的两种实施方式中，电极3整体外形尺寸沿着轴向变化，但是，也可以仅有部分的电极3的外形尺寸沿着轴向变化，其他部分的电极3可以是尺寸不变的，当该部分外形尺寸变化的电极3与绝缘环40连接时，即可起到增大连接强度的作用。另外，虽然上述实施方式以曲面为例进行介绍，但是第一外周面30的形状不限于曲面，例如，还可以是斜面或者同时包括斜面与曲面等，又例如，第一凸部31可以是环状的台阶(参考图9)。

为了提高连接环41与绝缘环40之间连接的牢固性，连接环41至少与绝缘环40接触的部分设置有向着连接环41的轴线凸出的第二凸部413或者背离连接环41的轴线凹陷的第二凹部，可以将内孔410至少与绝缘环40接触的部分的尺寸设置成沿着轴线方向大小不同的形式来形成第二凸部413或者第二凹部。可以理解的是，此处的尺寸指的是内孔410的大小，例如，对于截面呈圆形的内孔410而言，尺寸为其孔径，又例如，对于截面呈方形的内孔410而言，尺寸为孔的边长。同样的，连接环41的孔壁能够沿着轴向产生起伏的变化，从而阻碍与之配接的绝缘环40沿着轴线方向脱离连接环41。而且，内孔410与绝缘环40之间的接触面积更大，连接力也更大。因此，本实施例中的连接环41 较之于内孔410呈圆柱形的连接环41与绝缘环40之间具有更高的连接强度。

作为一种优选的实施方式，参考图10，连接环41的内孔410包括第一部分 410a和第二部分410b，第一部分410a和第二部分410b分别位于内壳410的上下两端，其中第二部分410b较之于第一部分410a更为靠近盖体2，即第一部分410a 位于更外端。向着盖体2所在的方向，第一部分410a的尺寸被设置成沿连接环 41的轴线缩小，第二部分410b的尺寸被设置成沿连接环41的轴线增大。这样，连接环41的内孔410呈两端大中间小的形状，在第一部分410a和第二部分410b 交接的位置形成第二凸部413，可以有效的提高连接环41和绝缘环40连接的牢固性，防止绝缘环40脱离连接环41。图10中，第一部分410a呈外大内小的锥孔，而第二部分410b的孔壁为曲面，其截面形状呈圆角状，第一部分410a和第二部分410b之间平滑过渡。

连接环41与盖体2的连接方式不限，在一种优选的实施方式中，参考图6，连接环41为与盖体2相独立的零部件，两者可以通过例如激光焊接等方式相连；在另一种优选的实施方式中，参考图12，连接环41可以与盖体2一体成型，即连接环41可以作为盖体2的一部分，通过例如冲压拉伸等方式成型。

作为一种优选的实施方式，绝缘环40的材料为玻璃，电极3的材料为钼，绝缘环40通过玻璃烧结的方式填充成型于连接环41和电极3之间。

可以理解的是，由于壳体1和盖体2的外边缘通过激光焊接相连，相比于传统的盖体2嵌设于壳体1内的纽扣电池结构，其腔体10的空间更大，电芯的卷绕的圈数更多，对腔体10的空间利用率更高。同时，壳体1和盖体2之间无需设置绝缘材料隔离，因而无需考虑电解液对绝缘材料的腐蚀问题，腔体10 内的电解液浓度可以更高，从而大幅地增加了纽扣电池的电容量和能量密度。进一步优选地，参考图5，连接组件4被设置于腔体10的外部，能够减少对腔体10内的空间的占用，位于腔体10内的电芯6的体积能够做的更大，从而提高其电容量，增大纽扣电池的能量密度。

参考图10和图11，连接环41包括环状的板体411以及连接于板体411上的环体412，板体411和环体412是同轴线设置的，两者配合形成连接环41的内孔410，绝缘环40设置在内孔410内。通过设置自环体412一端沿径向外凸的板体411，连接时，板体411可以贴合于盖体2的表面上，与盖体2的接触面积更大，有利于提高连接环41与盖体2之间的连接强度。在一种可行的实施方式中，参考图 13，板体411连接于盖体2的外表面22上，环体412穿设在第一通孔20内，其延伸至腔体10内。在另一种可行的实施方式中，参考图5，板体411连接于盖体2的外表面22上，其环体412位于腔体10外侧，向着远离腔体10所在的方向延伸，在该种实施方式中，连接组件4完全不占用腔体10内的空间，有利于更为充分的增大纽扣电池的能量密度。

为了提高纽扣电池的安全性，纽扣电池设置有防爆刻线23，防爆刻线23 可以设置在盖体2上、或者壳体1的底板16上或者壳体1的侧壳17上，在盖体2、底板16和侧壳17的一个或多个上可以同时设置有一条或多条防爆刻线23。防爆刻线23可以通过激光或者化学腐蚀的方法加工成型，在纽扣电池内的压力增大时，由于防爆刻线23处对应的材料更为薄弱，因此，在一定压力下，盖体2能够在防爆刻线23处发生破损，从而实现泄压，防止了因为压力过大而发生***，更为安全。

参考图5和图14，图示的结构中，在盖体2的内表面21设置有防爆刻线23。参考图15，优选的，防爆刻线23呈以盖体2的中心为圆心的圆弧形。进一步优选的，防爆刻线23呈以盖体2的中心为圆心的半圆形，这样，防爆刻线23的长度更为合理，在压力增大时能够更为可靠的破损泄压，而且，其破损的区域能够限定在盖体2上防爆刻线23所在的一侧(右半侧)，便于调整破损口的位置，例如将其调整至远离人体的位置安装，以提高安全性。

作为一种优选的实施方式，参考图16，图16示出了防爆刻线23的截面图，防爆刻线23整体呈一端开口的锥形，其包括相对设置的第一斜面230和第二斜面231以及连接在第一斜面230和第二斜面231之间的槽底面232，第一斜面230 和第二斜面231之间的距离自槽底面232向着盖体2的内表面21所在的方向逐渐增大，其开口呈外大内小的锥形。防爆刻线23的开口的宽度B为0.02～0.3mm，深度H为0.05～0.2mm，槽底面232和盖体2的外表面22之间的距离D为0.02～ 0.08mm(优选距离D为0.05mm)，第一斜面230和第二斜面231之间的夹角C为 10°～150°，在该参数条件下，防爆刻线23的***极限为0.01～1Mpa，可以通过调节宽度B、深度H、距离D和夹角C来调节***压力。例如，在一种实施方式中，盖体2的厚度为0.1mm，激光加工出的防爆刻线23的宽度B为 0.12～0.13mm，深度H为0.065～0.075mm，对应的盖体2在防爆刻线23处留下的材料厚度(即距离D)为0.025-0.035mm，夹角C为68°，对应的实际***值为 0.1～0.3Mpa。

位于壳体1底板16上的防爆刻线23的参数(宽度B、深度H、距离D和夹角 C)和形状可以参考上述盖体2上的防爆刻线23。位于壳体1侧壳17上的防爆刻线23，优选的设置于侧壳17的外表面，以便于加工，其形状优选为竖直的直线，参数可以参考上述的盖体2上的防爆刻线23的参数。

纽扣电池的壳体1和盖体2采用合金材料制成，优选的，盖体2和壳体1的材料为不锈钢，进一步优选的，盖体2和壳体1的材料为316L不锈钢，其具有优异的抗腐蚀性。纽扣电池内的电芯6的两个极耳分别与壳体1(和/或盖体2) 以及电极3相连，使得壳体1和盖体2构成的整体以及电极3其中之一成为纽扣电池的正极，另一成为纽扣电池的负极。本实施例中，电极3为纽扣电池的正极，壳体1和盖体2构成的整体为纽扣电池的负极。

为了便于向内腔10内加注电解液，参考图17，壳体1的底面13设有凹陷的收容槽14以及连通收容槽14和内腔10的注液孔15，通过注液孔15能够向内腔 10内注入电解液。纽扣电池还包括用于密封注液孔15的密封盖5，以在完成电解液的注入后封住注液孔15，防止漏液。密封盖5可通过激光焊接的方式与壳体1焊连，进一步参考图18，密封盖5包括板部50以及自板部50中心外凸的凸部51，板部50设于收容槽14内并封住注液孔15，凸部51凸出至注液孔15内，以进一步提高密封性能。通过设置收容槽14收容密封盖5，可以使得纽扣电池的底部更为平整，利于后续的装配，例如更便于将其可靠的安装至电子设备上。

密封盖5的凸部51可以通过冲压形成，通过冲压形成凸部51，加工方便，且可以提高密封盖5整体的强度和刚度，从而提高密封的可靠性。

上述仅为本实用新型的一个或多个具体实施方式，其它基于本实用新型构思的前提下做出的任何改进都视为本实用新型的保护范围。

Claims (13)

1.一种纽扣电池，其特征在于，包括：

壳体(1)，所述壳体(1)的一端设有开口；

盖体(2)，与所述壳体(1)的开口端(1a)相连，且与所述壳体(1)配合形成腔体(10)，所述盖体(2)设有第一通孔(20)；

电极(3)，设于所述第一通孔(20)内；以及，

连接组件(4)，包括环绕连接于所述电极(3)的第一外周面(30)上的绝缘环(40)以及环绕连接在所述绝缘环(40)的第二外周面(400)上的连接环(41)，所述连接环(41)与所述盖体(2)相连，所述电极(3)至少与所述绝缘环(40)接触的部分设置有外凸的第一凸部(31)和/或内凹的第一凹部(32)。

2.按照权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述第一外周面(30)至少与所述绝缘环(40)接触的部分为内凹或者外凸的曲面。

3.按照权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述连接环(41)至少与所述绝缘环(40)接触的部分设置有向着轴线凸出的第二凸部(413)和/或背离轴线凹陷的第二凹部。

4.按照权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述连接环(41)的内孔(410)包括第一部分(410a)和比所述第一部分(410a)更为靠近所述盖体(2)的第二部分(410b)，所述第一部分(410a)和所述第二部分(410b)分别位于所述内孔(410)两端；

向着所述盖体(2)所在的方向，所述第一部分(410a)的尺寸沿其轴线缩小，所述第二部分(410b)的尺寸沿其轴线增大。

5.按照权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述连接环(41)为与所述盖体(2)相独立的零部件，或者，所述连接环(41)与所述盖体(2)一体成型。

6.按照权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述绝缘环(40)的材料为玻璃，所述电极(3)的材料为钼。

7.按照权利要求1至6任一项所述的纽扣电池，其特征在于，所述连接环(41)包括板体(411)和连接于所述板体(411)上的环体(412)，所述板体(411)与所述盖体(2)相连，所述环体(412)穿设于所述第一通孔(20)内，或者所述环体(412)位于所述腔体(10)外部。

8.按照权利要求1至6任一项所述的纽扣电池，其特征在于，所述连接组件(4)设于所述腔体(10)外部。

9.按照权利要求1至6任一项所述的纽扣电池，其特征在于，所述壳体(1)包括底板(16)和与底板(16)相连的侧壳(17)，所述盖体(2)、所述底板(16)和所述侧壳(17)至少其中之一设置有凹陷的防爆刻线(23)。

10.按照权利要求1至6任一项所述的纽扣电池，其特征在于，所述盖体(2)的内表面(21)设有凹陷的防爆刻线(23)，所述防爆刻线(23)呈以所述盖体(2)中心为圆心的圆弧形。

11.按照权利要求10所述的纽扣电池，其特征在于，所述防爆刻线(23)包括相对设置的第一斜面(230)和第二斜面(231)以及连接在所述第一斜面(230)和所述第二斜面(231)之间的槽底面(232)，所述防爆刻线(23)的开口的宽度为0.02～0.3mm，深度为0.05～0.2mm，所述槽底面(232)和所述盖体(2)的外表面(22)之间的距离为0.02～0.08mm，所述第一斜面(230)和所述第二斜面(231)之间的夹角为10°～150°。

12.按照权利要求1至6任一项所述的纽扣电池，其特征在于，所述壳体(1)的底面(13)设有收容槽(14)以及连通所述收容槽(14)和所述腔体(10)的注液孔(15)，所述纽扣电池还包括用于密封所述注液孔(15)的密封盖(5)，所述密封盖(5)包括设于所述收容槽(14)内的板部(50)以及凸出至所述注液孔(15)内的凸部(51)。

13.按照权利要求1至6任一项所述的纽扣电池，其特征在于，所述纽扣电池的电芯(6)包括第一极耳和第二极耳，所述第一极耳与所述壳体(1)和/或所述盖体(2)相连，所述第二极耳与所述电极(3)相连。

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