CN107611312A - 新型扣式锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锂离子电池领域，公开了一种新型扣式锂离子电池，其包括：第一电极壳、第二电极壳，第一电极壳包括，位于由金属制成的第一电极端盖、以及第一环形壁体，在第一环形壁体外，完全包覆有绝缘胶层，绝缘胶层为一体化结构；第二电极壳包括，由金属制成的第二电极端盖、以及第二环形壁体，第一环形壁体、第二环形壁体内外相嵌套，第一电极端盖与第二电极端盖相对，绝缘胶层间隔在第一电极壳、第二电极壳之间的接触部位之间，在第一电极壳、第二电极壳构成的壳体内设置有电芯体。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种新型扣式锂离子电池。
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。
扣式电池的外表为不锈钢材料，并作为正极，其负极为不锈钢的圆形盖，正极与负极间有密封环绝缘，密封环用PP或PET制成，密封环除起绝缘作用外，还能阻止电解液泄漏。
随着智能穿戴产品的应用越来越广泛，人们对于小体积的锂离子二次可充电电池的需求也越来越广。故而扣式电池越来越多的应用于智能穿戴产品，比如耳机等，提高扣式电池的容量是目前需要解决的一大课题。
发明内容
本发明实施例的目的之一在于提供一种新型扣式锂离子电池，采用该结构有利于提高扣式电池的容量。
本发明实施例提供的一种新型扣式锂离子电池，其包括：第一电极壳、第二电极壳，
其中所述第一电极壳包括，位于由金属制成的第一电极端盖、以及第一环形壁体，
在所述第一环形壁体外，完全包覆有绝缘胶层，所述绝缘胶层为一体化结构；
所述第二电极壳包括，由金属制成的第二电极端盖、以及第二环形壁体，
所述第一环形壁体、第二环形壁体内外相嵌套，所述第一电极端盖与所述第二电极端盖相对，所述绝缘胶层间隔在所述第一电极壳、第二电极壳之间的接触部位之间，
在所述第一电极壳、第二电极壳构成的壳体内设置有电芯体，所述第一电极端盖与所述电芯体的正极、负极的其中之一电连接，所述第二电极端盖与所述电芯体的正极、负极的另一电连接。
可选地，在所述第一环形壁体上还排布有贯穿的通孔，
在各所述通孔内还充满有所述绝缘胶层。
可选地，所述通孔边缘光滑。
可选地，所述通孔采用蚀刻工艺形成。
可选地，所述通孔的直径为0.1～1mm,误差为±0.03毫米。
可选地，所述绝缘胶层通过注塑固化形成在所述第一环形壁体外。
可选地，所述第一电极壳外的所述绝缘胶层、第二电极壳相互过盈配合嵌套连接。
可选地，在所述绝缘胶层与所述第二电极壳相接触的外壁，设置有一坡度与所述第二电极壳套接方向相一致的平面斜坡，在所述平面斜坡部位，所述绝缘胶层往靠近所述第一电极端盖方向的厚度线性变厚。
可选地，在所述第一电极壳、第二电极壳之间还过盈间隔有绝缘胶环，
所述绝缘胶环在所述第一电极壳、第二电极壳挤压下呈弹性形变状态。
可选地，所述绝缘胶环与所述绝缘胶层为一体，凸起在所述绝缘胶层的外壁。
可选地，所述绝缘胶环与所述绝缘胶层相独立，套接在所述绝缘胶层的外壁。
可选地，所述第一环形壁体、第二环形壁体均为平直无卷边状。
可选地，所述第一电极端盖、以及第一环形壁体为一体化结构。
可选地，所述第二电极端盖、以及第二环形壁体为一体化结构。
可选地，所述第一环形壁体、和/或第二环形壁体的壁厚为(0.2±0.03)毫米。
可选地，所述第一电极端盖、和/或第二电极端盖的厚度为(0.2±0.03)毫米。
11、根据权利要求9所述的新型扣式锂离子电池，其特征是，
所述绝缘胶环与所述绝缘胶层相独立，套接在所述绝缘胶层的外壁。
12、根据权利要求1或2所述的新型扣式锂离子电池，其特征是，
所述第一环形壁体、第二环形壁体均为平直无卷边状。
13、根据权利要求1或2所述的新型扣式锂离子电池，其特征是，
所述第一电极端盖、以及第一环形壁体为一体化结构。
14、根据权利要求1或2所述的新型扣式锂离子电池，其特征是，
所述第二电极端盖、以及第二环形壁体为一体化结构。
15、根据权利要求1或2所述的新型扣式锂离子电池，其特征是，
所述第一环形壁体、和/或第二环形壁体的壁厚为(0.2±0.03)毫米。
16、根据权利要求1或2所述的新型扣式锂离子电池，其特征是，
所述第一电极端盖、和/或第二电极端盖的厚度为(0.2±0.03)毫米。
17、根据权利要求1或2所述的新型扣式锂离子电池，其特征是，
所述第一电极壳为正极，所述第二电极壳为负极。由上可见，采用本实施例技术方案，
由上可见，采用本发明实施例技术方案，在本实施例的扣式锂离子电池中，由于在第一环形壁体外完全紧密包裹有一体化的绝缘胶层，相对于现有技术，采用该结构，有利于降低第一电极壳、第二电极壳的厚度及其之间的间隔，有利于增大扣式锂离子电池，在既定锂离子电池规格基础上，提高扣式电池的容量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种扣式电池的电池壳组装立体透视结构示意图；
图2为图1的主视结构示意图；
图3为图1的俯视结构示意图；
图4为图3的A-A剖面结构示意图；
图5为图4中的第一电极壳与绝缘胶层的结构示意图；
图6为图1电池壳中的第二电极壳立体结构示意图；
图7为图6的俯视主视结构示意图；
图8为图6的俯视结构示意图；
图9为图6的B-B剖面结构示意图；
图10为图1电池壳中的第一电极壳的金属基壳的立体结构示意图；
图11为图8的主视剖面结构示意图；
图12为图8的俯视结构示意图。
附图标记
101：第一电极壳； 102：第一电极端盖
103：第一环形壁体； 104通孔
201：第二电极壳； 202：第二电极端盖；
203：第二环形壁体； 301：绝缘胶层。
具体实施方式
参见图1～12所示。
本实施例提供了一种新型扣式锂离子电池结构，采用该结构可以在预定的扣式电池规格提高扣式电池的电芯体容置。
本扣式锂离子电池结构包括：由第一电极壳101、第二电极壳201构成的壳体、以及封装在该壳体内的电芯体，其中该电芯体可以为叠片电芯体或者卷绕电芯体。
其中，在扣式电池标准件中，第一电极壳101、第二电极壳201均为金属壳，第一电极壳101、第二电极壳201的相对套接在一起，使正负极端盖相对。
在现有技术中，第一电极壳101、第二电极壳201均为金属材料，其厚度分别为2.0～2.5毫米左右，在第一电极壳101或者第二电极壳201的边缘设置有一卷边，在该卷边上设置一厚度厚于卷边的环形绝缘胶圈，使环形绝缘胶圈过盈间隔在第一电极壳101、第二电极壳201之间。
在本实施例中，第一电极壳101包括位于由金属制成的第一电极端盖102、以及由金属制成的第一环形壁体103，在第一环形壁体103外完全包覆有一体化的绝缘胶层301。在本实施例中，优选但不限于采用注塑工艺将绝缘胶设置在第一环形壁体103的内壁、外壁以及末端端面。
第二电极壳201包括位于由金属制成的第二电极端盖202、以及由金属制成的第二环形壁体203。
第一环形壁体103、第二环形壁体203内外嵌套，第一电极端盖102与第二电极端盖202相对，绝缘胶层301如图4所示地间隔在第一电极壳101、第二电极壳201之间的接触部位之间。
作为本实施例的示意，本实施例将第一电极壳101、第二电极壳201的厚度均做得很薄，厚度约为(0.15±0.03)毫米左右，在第一环形壁体103上设置有贯穿第一环形壁体103的通孔104，使包覆的绝缘胶层301的胶体充满这些通孔104，使绝缘胶层301为一体化结构。
由上可见，在本实施例的扣式锂离子电池中，由于在第一环形壁体103外完全紧密包裹有一体化的绝缘胶层301，相对于现有技术，采用该结构，有利于降低第一电极壳101、第二电极壳201的厚度及其之间的间隔，有利于增大扣式锂离子电池，在既定锂离子电池规格基础上，提高扣式电池的容量。
并且，采用本实施例技术方案，将第一电极壳101、第二电极壳201的第一环形壁体103、第二环形壁体203设置为平直状，而无需设置卷边，有利于增大壳体的内腔空间。
另外，在第一电极壳101的金属基壳上设置通孔104，使包裹的绝缘胶层301嵌在通孔104内，使绝缘胶层301牢牢地与金属基壳形成一体，将金属基壳包裹在其表面。采用该通孔104设置有利于进一步提高包覆的绝缘胶层301与第一电极壳101的结合的紧密度，有利于将绝缘胶层301做的更薄，进而增大壳体的内腔空间。
作为本实施例的示意，本实施例采用在第一电极壳101外周完全包覆与第一电极壳101通过通孔104结合为一体的绝缘胶层301薄膜，采用该包覆绝缘胶层301的结构，一方面确保了壳子的正负极绝缘隔离性，另一方面还弥补了第一电极壳101的薄型化设计，增强了壳体强度。
作为本实施例的示意，可以但不限于采用蚀刻工艺在第一电极壳101的金属基壳上制成提述的通孔104，该通孔104直径为0.1mm～1mm，使通孔104均匀分布在该金属基壳上。
作为本实施例的示意，将第一电极壳101的第一环形壁体103上的通孔104设置为边缘平滑无毛刺状为本发明优选方案，有利于降低电芯体的短路率。
作为本实施例的示意，可以但不限于采用注塑的方式，将绝缘胶层301包裹在第一电极壳101的表面，其中该绝缘胶层301在第一电极壳101表面的厚度设置为0.1～0.3毫米，采用注塑工艺能够确保绝缘胶层301能均匀注入通孔104，且提高金属基层表面的绝缘胶层301的均匀度,有利于超薄绝缘胶层301的成型。
参见图4所示，使绝缘胶层301在第一环形壁体103、第二环形壁体203之间过盈配合。
另外，还可以参见图4所示地在第一电极壳101外壁的绝缘胶层301上设置一沿斜坡，使斜坡上的绝缘胶层301沿靠近第一电机端盖102方向其厚度越来越厚，使第一环形壁体103、第二环形壁体203套接时其过盈强度由小变大，采用该斜坡设置一方面增强了第一电极壳101、第二电极壳201的配合紧固度，另一方面方便了第一电极壳101、第二电极壳201之间的套接连接，使套接更加省力简便。
作为本实施例的示意，还可以在第一电极壳101、第二电极壳201之间设置过盈配合的绝缘胶环(图中未画出)，使绝缘胶环在所述第一电极壳101、第二电极壳201挤压下处于弹性变形状态，采用该绝缘胶环过盈配合地间隔设置有利于进一步提高第一电极壳101、第二电极壳201之间的紧固性。
其中，该绝缘胶环可以为绝缘胶层301上延伸在其外周的一圈起凸；也可以为与绝缘胶层301相独立，套接在绝缘胶层301外周的环形胶圈。
作为本实施例的示意，本实施例的第一电极壳101为负极，第二电极壳201为正极。
为了进一步说明本实施例技术方案效果，以下通过制作直径16毫米，厚度5.4毫米的圆形扣式电池的实验对比数据进行说明：
对照例：
本扣式锂离子电池结构包括：壳体、封装在金属壳体内的电芯体，其中该电芯体可以为叠片电芯体或者卷绕电芯体。
该壳体包括分别与电芯体的负极片、正极片电连接的第一电极壳、第二电极壳、以及间隔在第一电极壳、第二电极壳之间的绝缘胶圈。
其中，第一电极壳、第二电极壳的材料厚度为0.1～0.15毫米，绝缘胶圈厚度为0.08～0.1毫米。
在第一电极壳、第二电极壳构成的最大间置入锂离子电芯体，并使锂离子电信体的容量最大。
实施例1：
本实施例与对照例不同之处在于：
第一电极壳的金属基壳为环形平面状，两边均无卷边，金属基壳的厚度为0.15毫米，在金属基壳表面通过注塑工艺完全包覆有绝缘胶层，绝缘胶层厚度为0.2毫米，整个绝缘胶层为一体化结构。
第二电极壳亦为平面无卷边的金属基壳，金属基壳的厚度为0.15毫米。
在第一电极壳、第二电极壳构成的最大间置入电芯体，并使锂离子电信体的容量最大。
其中，电芯体的制备工艺以及设备与对照例相同。
实施例2：
本实施例与实施例1不同之处在于：
在第一电极壳的金属基壳表面还通过蚀刻工艺制有均匀分布的通孔，通孔直径为0.6～1毫米，完全包覆在金属基壳周围的绝缘胶层注入凝固在各通孔内，与金属基壳结合为一体。本实施例的绝缘胶层厚度为0.1毫米。
第二电极壳的结构以及尺寸同实施例1。
在第一电极壳、第二电极壳构成的最大间置入电芯体，并使锂离子电信体的容量最大。
其中，电芯体的制备工艺以及设备与对照例以及实施例相同。
| 项目 | 标称电压 | 标准容量 | 工作电流 | 连续电流 | 脉冲电流 | 重量 |
| 对照例 | 3.7V | 80mAh | 40mA | 40mA | 120mA | 4.5±0.2g |
| 实施例1 | 3.7V | 100mAh | 50mA | 50mA | 150mA | 4.8±0.2g |
| 实施例2 | 3.7V | 120mAh | 60mA | 60mA | 180mA | 5±0.2g |
由上表可见，采用实施例2能取得意想不到的效果。
需要说明的是，本实施例的环形金属基壳以圆环形为示意，实际并不限于圆环形，比如还可以为方形环形或者其他形状的环形。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型扣式锂离子电池，其特征是，包括：第一电极壳、第二电极壳，
所述第一电极壳包括位于由金属制成的第一电极端盖、以及第一环形壁体，
在所述第一环形壁体外完全包覆有绝缘胶层，所述绝缘胶层为一体化结构；
所述第二电极壳包括，由金属制成的第二电极端盖、以及第二环形壁体，
所述第一环形壁体、第二环形壁体内外相嵌套，所述第一电极端盖与所述第二电极端盖相对，所述绝缘胶层间隔在所述第一电极壳、第二电极壳之间的接触部位之间，
在所述第一电极壳、第二电极壳构成的壳体内设置有电芯体，所述第一电极壳与所述电芯体的正极、负极的其中之一电连接，所述第二电极壳与所述电芯体的正极、负极的另一电连接。
2.根据权利要求1所述的新型扣式锂离子电池，其特征是，
在所述第一环形壁体上还排布有贯穿的通孔，
在各所述通孔内还充满有所述绝缘胶层。
3.根据权利要求2所述的新型扣式锂离子电池，其特征是，
所述通孔边缘光滑。
4.根据权利要求2所述的新型扣式锂离子电池，其特征是，
所述通孔采用蚀刻工艺形成。
5.根据权利要求2所述的新型扣式锂离子电池，其特征是，
所述通孔的直径为0.1～1mm,误差为±0.03毫米。
6.根据权利要求1或2所述的新型扣式锂离子电池，其特征是，
所述绝缘胶层通过注塑固化形成在所述第一环形壁体外。
7.根据权利要求1所述的新型扣式锂离子电池，其特征是，
所述第一电极壳外的所述绝缘胶层、第二电极壳相互过盈配合嵌套连接。
8.根据权利要求7所述的新型扣式锂离子电池，其特征是，
在所述绝缘胶层与所述第二电极壳相接触的外壁，设置有一坡度与所述第二电极壳套接方向相一致的平面斜坡，在所述平面斜坡部位，所述绝缘胶层往靠近所述第一电极端盖方向的厚度线性变厚。
9.根据权利要求7所述的新型扣式锂离子电池，其特征是，
在所述第一电极壳、第二电极壳之间还过盈间隔有绝缘胶环，
所述绝缘胶环在所述第一电极壳、第二电极壳挤压下呈弹性形变状态。
10.根据权利要求9所述的新型扣式锂离子电池，其特征是，
所述绝缘胶环与所述绝缘胶层为一体，凸起在所述绝缘胶层的外壁。
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