CN109037502A - 扣式锂离子电池壳体及扣式叠片锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锂离子电池领域，公开了一种扣式锂离子电池壳体及扣式叠片锂离子电池，壳体包括：第一极壳，在第一环形壳片形成的环形的一端设有第一端盖，另一端为环形开口，第一环形壳片上第一环形壳片段的内径宽于第二环形壳片段的内径；第二极壳，在第二环形壳片形成的环形的一端设有第二端盖，另一端为环形开口；绝缘密封圈，第二环形壳片被套于第一环形绝缘体、第二环形绝缘体之间，第一极壳、第二极壳开口相对套接形成一密封的空腔，第一环形壳片段覆盖在第二环形绝缘体外，被绝缘密封圈包裹的第二环形壳片的环形开口抵在第一极壳的内壁上，在第一极壳、第二极壳作用下，绝缘密封圈处于弹性形变状态。应用本方案有利于提高扣式电池的容量。

Description

扣式锂离子电池壳体及扣式叠片锂离子电池

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，特别设计一种适用于大容量扣式电池的扣式锂离子电池壳体及扣式叠片锂离子电池。

背景技术

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，体积小的扣式电池越来越多的应用于智能穿戴产品，比如耳机等。

本发明人在进行本发明研究过程中发现，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扣式锂离子电池壳体及扣式叠片锂离子电池，应用该技术方案，有利于提高扣式锂离子电池的容量。

第一方面，本发明实施例提供的1、一种扣式锂离子电池壳体，其特征是，包括：

第一极壳，包括筒状的第一环形壳片，在所述第一环形壳片的一端设有第一端盖，另一端为环形开口，所述第一环形壳片上第一环形壳片段的内径宽于第二环形壳片段的内径，所述第一环形壳片段的的厚度厚于所述第二环形壳片段的厚度，所述第一环形壳片段靠近所述第一极壳的环形开口，所述第二环形壳片段靠近所述第一端盖；

第二极壳，包括筒状的第二环形壳片，在所述第二环形壳片的一端设有第二端盖，另一端为环形开口；

绝缘密封圈，包括第一环形绝缘体、环绕在所述第一环形绝缘体外的第二环形绝缘体；

所述密封圈套在所述第二环形壳片上，所述第二环形壳片被套于所述第一环形绝缘体、第二环形绝缘体之间，

所述第一极壳、第二极壳开口相对套接形成一密封的空腔，所述第一环形壳片段覆盖在所述第二环形绝缘体外，被所述绝缘密封圈包裹的所述第二环形壳片的环形开口抵在第二环形壳片段与第二环形壳片段之间的过渡连接段的内壁，在所述第一极壳、第二极壳作用下，所述绝缘密封圈处于弹性形变状态。

第一方面，本发明实施例提供的一种扣式叠片锂离子电池，包括：

上述之任一所述的扣式锂离子电池壳体，

叠片锂离子电池，封装在所述第一极壳、第二极壳套接形成的空腔内；

所述叠片锂离子电池的两电极分别与所述第一端盖、第一端盖电连接。

11、根据权利要求9所述的扣式叠片锂离子电池，其特征是，所述叠片锂离子电池包括：

负极片，表面外形呈圆形，在所述负极片上分别设置有径向向内凹进的第一负极缺口、以及径向向外超出所述负极片的圆形边缘向外伸出的第一负极伸出片，在所述第一负极伸出片的两表面为裸露的集流体，所述第一负极缺口的宽度宽于第一正极伸出片的宽度，

正极片，表面外形呈圆形，在所述正极片上分别设置有径向向内凹进的所述第一正极缺口、以及径向向外超出所述负极片的圆形边缘向外伸出的第一正极伸出片，在所述第一正极伸出片的两表面均为裸露的集流体基片，

各所述负极片、正极片相互层叠组成层叠体，在所述层叠体内，任意相邻的两所述负极片、正极片之间分别间隔有一隔膜层，

各所述第一负极缺口层叠正对，各所述第一负极伸出片层叠正对，

各所述负极伸出片与各所述第一正极缺口层叠正对，且自所述第一正极缺口伸出，且伸出段共同焊接在一起；

各所述第一正极缺口层叠正对，各所述第一正极伸出片层叠正对，

各所述第一正极伸出片与各所述第一负极缺口层叠正对，且自所述第一负极缺口伸出，且伸出段共同焊接在一起。

在所述层叠体上，正对所述第一端盖侧的最外层为：仅一面涂覆所述正极活性材料涂布层、另一面正极集流体裸露在外的所述正极片，最外层的所述正极片的裸露在外的正极集流体面与所述第一端盖面对面接触；

最外层的所述正极片的正极活性材料涂布层，通过间隔的隔膜层与双面涂覆有负极活性材料涂布层的所述负极片相正对；

在所述层叠体上，正对所述负极端盖侧的最外层为：仅一面涂覆所述负极活性材料涂布层，另一面负极集流体裸露在外的所述负极片，最外层的所述负极片的裸露在外的负极集流体面与所述负极端盖面对面接触，

最外层的所述负极片的负极活性材料涂布层，通过间隔的隔膜层与双面涂覆有正极活性材料涂布层的所述正极片相正对。

12、根据权利要求9所述的扣式叠片锂离子电池，其特征是，所述叠片锂离子电池包括：

负极片，表面外形呈圆形，在所述负极片上分别设置有径向向内凹进的第一负极缺口、以及径向向外超出所述负极片的圆形边缘向外伸出的第一负极伸出片，在所述第一负极伸出片的两表面为裸露的集流体，所述第一负极缺口的宽度宽于第一正极伸出片的宽度，

正极片，表面外形呈圆形，在所述正极片上分别设置有径向向内凹进的所述第一正极缺口、以及径向向外超出所述负极片的圆形边缘向外伸出的第一正极伸出片，在所述第一正极伸出片的两表面均为裸露的集流体基片，

各所述第一正极缺口的宽度宽于各所述第一负极伸出片的宽度，

各所述第一负极缺口的宽度宽于各所述第一正极伸出片的宽度，

各所述负极片、正极片相互层叠组成层叠体，在所述层叠体内，任意相邻的两所述负极片、正极片之间分别间隔有一隔膜层，

各所述第一负极缺口层叠正对，各所述第一负极伸出片层叠正对，

各所述负极伸出片与各所述第一正极缺口层叠正对，且自所述第一正极缺口伸出，且伸出段共同焊接在一起，与所述扣式电池的负极端盖电连接；

各所述第一正极缺口层叠正对，各所述第一正极伸出片层叠正对，

各所述第一正极伸出片与各所述第一负极缺口层叠正对，且自所述第一负极缺口伸出，且伸出段共同焊接在一起，与所述扣式电池的第一端盖电连接。

13、根据权利要求11或12所述的扣式叠片锂离子电池，其特征是，

各所述正极片分别置入平铺在各隔膜袋中，所述隔膜袋由上下两层隔膜正对构成，所述隔膜袋呈与所述负极片的圆弧形外形相同，在所述隔膜袋上还分别设置有径向向内凹进的第一隔膜缺口、第二隔膜缺口，所述第一正极伸出片自所述第一隔膜缺口伸出，使所述第一正极缺口位于所述第二隔膜缺口处；

各所述负极片、正极片相互层叠组成层叠体，在所述层叠体内，任意相邻的两所述负极片、正极片之间分别间隔有一隔膜层，具体是：

置入有所述正极片的各所述隔膜袋与所述负极片相层叠；

各所述第一负极伸出片分别与所述第二隔膜缺口相正对，且从所述第二隔膜缺口伸出。

14、根据权利要求13所述的扣式叠片锂离子电池，其特征是，

所述隔膜袋的四周设置有连续、或不连续的封装线。

15、根据权利要求11或12所述的扣式叠片锂离子电池，其特征是，

在所述第一正极伸出片的两侧还分别设置有径向向内凹进的第二正极缺口、第三正极缺口，

所述第二正极缺口、第三正极缺口分别位于所述第一正极伸出片的两侧，形成所述第一正极伸出片与所述正极片的圆弧边缘的间隙。

16、根据权利要求11或12所述的扣式叠片锂离子电池，其特征是，

在所述第一负极伸出片的两侧还分别设置有径向向内凹进的第二负极缺口、第三负极缺口，

所述第二负极缺口、第三负极缺口分别位于所述第一负极伸出片的两侧，形成所述第一负极伸出片与所述负极片的圆弧边缘的间隙。

17、根据权利要求11或12所述的扣式叠片锂离子电池，其特征是，

所述第一负极缺口、第一负极伸出片分别位于所述负极片的两相互径向相对的边缘；

所述第一正极缺口、第一正极伸出片分别位于所述正极片的两相互径向相对的边缘。

18、根据权利要求11或12所述的扣式叠片锂离子电池，其特征是，

所述层叠体的最外层均为：仅一面涂覆所述负极活性材料涂布层，另一面负极集流体裸露在外的所述负极片，

所述负极端盖与位于裸露在外的所述负极集流体面对面接触。

19、根据权利要求18所述的扣式叠片锂离子电池，其特征是，

在所述第一端盖体与所述层叠体的最外层的负极片之间间隔有一绝缘片，

所述层叠体的已焊接在一起的各所述第一正极伸出片穿过所述绝缘片与所述第一端盖体焊接连接。

20、根据权利要求19所述的扣式叠片锂离子电池，其特征是，

所述绝缘片呈圆形，在所述圆形上设置有一与所述第一正极伸出片相匹配的绝缘片缺口，所述绝缘片缺口的宽度大于所述一正极伸出片的宽度，

所述层叠体的已焊接在一起的各所述第一正极伸出片穿过所述绝缘片缺口与所述第一端盖焊接连接。

21、根据权利要求11或12所述的扣式叠片锂离子电池，其特征是，

各所述第一正极缺口的宽度宽于各所述第一负极伸出片的宽度。

22、根据权利要求11或12所述的扣式叠片锂离子电池，其特征是，

各所述第一负极缺口的宽度宽于各所述第一正极伸出片的宽度。

23、根据权利要求11或12所述的扣式叠片锂离子电池，其特征是，

在所述层叠体上，正对所述第一端盖侧的最外层为金属箔片，所述金属箔片的顶面与所述第一端盖接触连接，在所述金属箔片的底面为隔膜层。

24、根据权利要求23所述的扣式叠片锂离子电池，其特征是，

所说金属箔片为：所述正极集流体。

25、根据权利要求11或12所述的扣式叠片锂离子电池，其特征是，

在所述层叠体上，正对所述负极端盖侧的最外层为仅一面涂覆所述负极活性材料涂布层，另一面负极集流体裸露在外的所述负极片，最外层的所述负极片的裸露在外的负极集流体面与所述负极端盖面对面接触。

由上可见，采用本实施例技术方案，采用第一极壳、第二极壳相对套接即可组成扣式锂离子电池壳体，其结构安装方便，有利于在尺寸受限的情况下尽量提高腔体内体积，从而有利于提高扣式电池的容量。

作为本实施例的示意而非限制，本实施例使位于第一环形壳片、第二环形壳片之间的第二环形绝缘体处于被压缩弹性形变状态，通过第二环形绝缘体使第一环形壳片、第二环形壳片相互牢固地套接连接而不需要螺钉连接，使扣式电池壳体结构更加简单，有利于进一步降低壳体的体积，提高壳体内腔空间。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例1提供的第一极壳的立体结构示意图；

图2为图1的主视透视结构示意图；

图3为图1的俯视透视结构示意图；

图4为图3的A-A剖面结构示意图；

图5为本发明实施例1提供的第二极壳的立体结构示意图；

图6为图5的主视透视结构示意图；

图7为图5的俯视透视结构示意图；

图8为图7的A-A剖面结构示意图；

图9为本发明实施例1提供的绝缘密封圈的立体结构示意图；

图10为图9的主视透视结构示意图；

图11为图9的俯视透视结构示意图；

图12为图11的A-A剖面结构示意图；

图13为本发明实施例1提供的扣式电池壳体的装配结构示意图；

图14为图13所示扣式电池壳体装配后的主视透视结构示意图；

图15为图14的俯视透视结构示意图；

图16为图15的A-A剖面结构示意图；

图17为本发明实施例2提供的适用于扣式叠片锂离子电池用的极片的主视结构示意图；

图18为图17的俯视结构示意图；

图19为图17的侧面结构示意图；

图20为图17的立体结构示意图；

图21为本发明实施例2、3、4提供的适用于扣式叠片锂离子电池用的置入有正极片隔膜袋的主视结构示意图；

图22为图21的俯视结构示意图；

图23为图21的侧面结构示意图；

图24为图21的立体结构示意图；

图25为本发明实施例2、3、4提供的绝缘片的主视结构示意图；

图26为图25的俯视结构示意图；

图27为图25的侧面结构示意图；

图28为图25的立体结构示意图；

图29为本发明实施例2提供的扣式叠片锂离子电池的主视结构示意图；

图30为图29的俯视结构示意图；

图31为图29的侧面结构示意图；

图32为图29中的部件I的局部放大结构示意图；

图33为图29的立体结构示意图；

图34为图29的装配结构示意图；

图35为本发明实施例3提供的扣式叠片锂离子电池的主视结构示意图；

图36为图35的俯视结构示意图；

图37为图35的侧面结构示意图；

图38为图35的中的部件II的局部放大结构示意图；

图39为图35的中的部件III的局部放大结构示意图；

图40为图35的立体结构示意图；

图41为图35的装配结构示意图；

图42为本发明实施例4提供的扣式叠片锂离子电池的主视结构示意图；

图43为图42的俯视结构示意图；

图44为图42的侧面结构示意图；

图45为图44的中的部件I的局部放大结构示意图；

图46为图44的中的部件II的局部放大结构示意图；

图47为图42的立体结构示意图；

图48为图42的装配结构示意图。

附图标记：

1：第一极壳；11：第一环形壳片；12：第一端盖；111:第一环形壳片段；112：第二环形壳片段；114：弯折段；2：第一极壳；21：第一环形壳片；22：第一端盖；3：绝缘密封圈；31：第一环形绝缘体；32：第二环形绝缘体；33：绝缘体；100：集流体；102：第一缺口；101：活性材料涂布层；103：第一伸出片；104：第二缺口；105：第三缺口；201：第一负极缺口；202：第一负极伸出片；203：第二负极缺口；204：第三负极缺口；301：第一正极缺口；302：第一正极伸出片；303：第二正极缺口；304：第三正极缺口；400：最外层单面负极片；401：最外层单面负极片400的负极集流体表面；500：隔膜袋；501：第一隔膜缺口；502：第二隔膜缺口；503：封装线；600：绝缘片；601：绝缘片缺口；700：最外层单面正极片；701：最外层单面正极片700的正极集流体表面；800：隔膜；900：金属箔片；901：伸出片。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1

参见图1-16所示，本实施例提供了一种扣式锂离子电池壳体，其主要包括：第一极壳1、第二极壳2以及绝缘密封圈3，其中，第一极壳1、第二极壳2的其中之一作为扣式电池的正极，另一作为扣式电池的负极。

参见图1-4所示，第一极壳1包括环成筒状的第一环形壳片11，在第一环形壳片11的末端形成环形开口，在另一端部封堵有第一端盖12。第一环形壳片11上靠近第一极壳的环形开口段(记为第一环形壳片段111)的内径(D1)宽于第一环形壳片上靠近第一端盖段(记为第二环形壳片段112)的内径(D2)，且第一环形壳片段111的厚度小于第二环形壳片段112的厚度。

参见图5-8所示，第二极壳2包括环成一筒状的第二环形壳片21，在第二环形壳片21的末端形成有形成环形开口，另一端部封堵有第二端盖22。

其中，第一极壳1、第二极壳2优选采用一体化结构，其材料优选金属箔材冲压制成。

参见图9-12所示，绝缘密封圈3包括两层同心的形状与第二极壳2的第二环形壳片21相匹配的环形绝缘体(分别记为第一环形绝缘体31、第二环形绝缘体32)，其中第二环形绝缘体32环绕在第一环形绝缘体31外，并且第一环形绝缘体31、第二环形绝缘体32在一端部一体化连接。

参见图13-15所示，在装配时，将绝缘密封圈3套在第二极壳2的第二环形壳片21上，第一环形绝缘体31套接在第二环形壳片21的外壁，第二环形绝缘体32被套于在第二环形壳片21的内壁，第二环形壳片21位于开口端的端面也被第一环形绝缘体31、第二环形绝缘体32之间的绝缘体33所覆盖。

将已套接密封圈的第二极壳2与第一极壳1、第二极壳2开口相对套接，相对推进，使第二环形壳片21的开口端正对第一环形壳片22的开口端自第一环形壳片11的开口端套进，第一环形壳片11的第一环形壳片段111的开口紧密套在第二环形壳片22的外壁，第一环形壳片11的环形开口端部隔着套接的绝缘密封圈3紧密抵在第一环形壳片11的第二环形壳片段111与第二环形壳片段112之间过渡连接段的内壁。在第一极壳1、第二极壳2的作用下，套接在它们之间的绝缘密封圈3处于弹性形变状态，使第一极壳1、第二极壳2相互牢牢地套接在一起，此时，第一极壳1、第二极壳2形成一密封的空腔，空腔的两对端为第一端盖12、第二端盖22，实现了第一极壳1、第二极壳2相对套接形成用于容纳软包锂离子电池的腔体，腔体的两端部分别为第一端盖12、第二端盖22，侧壁为第二环形绝缘体32、以及二环形壳片段112的内壁，可以在该腔体内置放形状与所述腔体形状一致的叠片锂离子软包电池。

由上可见，采用本实施例技术方案，采用第一极壳1、第二极壳2相对套接即可组成扣式锂离子电池壳体，其结构安装方便，有利于在尺寸受限的情况下尽量提高腔体内体积，从而有利于提高扣式电池的容量。

作为本实施例的示意而非限制，本实施例使位于第一环形壳片11、第二环形壳片21之间的第二环形绝缘体32在第一极壳1、第二极壳2的作用下，处于弹性形变状态，通过第二环形绝缘体32使第一环形壳片11、第二环形壳片21相互牢固地套接连接而不需要螺钉连接，使扣式电池壳体结构更加简单，有利于进一步降低壳体的体积，提高壳体内腔空间。

作为本实施例的示意而非限制，在实施例使第一环形绝缘体31套接在第二环形壳片21的内壁，第一环形壳片11套接在第二环形壳片21的外壁，第二环形绝缘体32间隔在第一环形壳片11、第二环形壳片21之间，第一环形绝缘体31、第二环形绝缘体32之间的绝缘体间隔在第一环形壳片11的末端与第二端盖22之间，采用本技术方案，既实现了壳体的第一电极、第二电极之间的绝缘隔离性，还实现了壳体内壁与位于壳体内腔的锂离子电芯体之间的绝缘隔离性，进一步提高电池的安全性。

另外，本发明相对于在负极壳外沿设置向外卷起的卷边，在卷边处套接绝缘密封圈然后与对扣的正极壳相对扣形成扣式电池的技术方案，该技术方案中密封位置为很短的一圈环形(在该连接位置由内到外是：负极壳-绝缘密封圈-负极壳-绝缘密封圈-正极壳，扣合位置的厚度较大)，而在本实施例中，本实施例绝缘密封圈与第二极壳的套接具体是，第一环形绝缘体31套接在第二环形壳片21的内壁，第一环形壳片11套接在第二环形壳片21的外壁，并且第一环形绝缘体31、第二环形绝缘体32之间的绝缘体间隔在第一环形壳片11的末端与第二端盖22之间，即绝缘密封位置覆盖扣式电池的全部内壁以及扣式电池的位于外圈的极壳的全部内壁，极密封面为整个位于外圈的极壳的整个环形壳片的全部外壁，其密封性能及连接稳固性更佳，且绝缘性能更佳，并且，本实施例扣式电池壳体的两端盖之间的由第一环形壳片11、第二环形壳片21、绝缘密封圈之间的连接位置由内到外均是：第一环形绝缘体31-第二环形壳片21-第二环形绝缘体32-第一环形壳片21，相互扣合位置的厚度相对更小，故在扣式电池尺寸受限前提下，当采用相同厚度的极壳、及密封圈时，采用本实施例结构的壳体，留给扣式电池内腔中的锂离子电池用的有效空间反而更大。

并且，由于本实施例扣式电池壳体的两端盖之间的由第一环形壳片11、第二环形壳片21、绝缘密封圈3之间的连接部由内到外是：第一环形绝缘体31-第二环形壳片21-第二环形绝缘体32-第一环形壳片21形成的扣式电池的壁体，该连接长度具有较长的长度(沿第一环形壳片21的轴向)，相对于现有技术在两相对的极壳的环形开口端部套接密封圈形成扣式电池的壁体为一层极壳的技术方案，采用本实施例技术方案，能采用更薄的极壳，采用更薄的密封圈，制成的扣式电池壳体仍然具有较强的结构稳固性，进一步有利于在扣式电池尺寸受限前提下，采用更薄的壳体材料，即确保了极壳的结构，又进一步提高扣式电池内腔中可供锂离子电池用的有效空间，有利于提高扣式电池容量。

另外，采用本实施例技术方案，扣式锂离子电池侧面在轴向方向上主要分两段，其中第一段由第一环形壳片段111、绝缘密封圈3、以及第二环形壳片构成，该段的壁厚由多层结构；第二段为第二环形壳片段112，而第二环形壳片段112厚度较厚，优选但不限于使第二环形壳片段112的壁厚与第一段的由第一环形壳片段111、绝缘密封圈3、以及第二环形壳片构成的总壁厚相同，使扣式电池的空腔内各处的内径基本相同，内腔为规则的圆柱体状。优选地，还使第一环形壳片的外径各处相同，使组成的扣式电池壳体为规则的圆柱体状。采用本实施例技术方案，能进一步提高扣式电池的结构的强度。

作为本实施例的示意而非限制，优选使第一环形壳片段111、第二环形壳片段112之间过渡连接段113的内径D3大于D2小于D1，使扣式电池壳体腔体的内壁保持较好的平整度，有利于锂离子电池电芯体对内腔空间的有效利用。

作为本实施例的示意而非限制，本实施例的第一极壳1的第二环形壳片段112的内径与套在第二环形壳片21内壁的第一环形绝缘体31的内径一致，采用该技术方案，使当第一极壳1、第二极壳2相对套接形成扣式电池壳体时，壳体的内壁基本内径一致，更有利于提高内部的锂离子电池的置放，有利于将壳体的内腔空间充分用于锂离子电池的容量的提高。

作为本实施例的示意而非限制，优选将第一极壳1的各处厚度设置为一致。

作为本实施例的示意而非限制，优选将绝缘密封圈3的第二环形绝缘体32的轴向长度长于第一绝缘密封圈的轴向长度，从而使在形成扣式壳体时，第一环形绝缘体31全面紧密覆盖在第二极壳2的第二环形壳片21的内壁上，而第二环形绝缘体32紧密覆盖在第二环形壳片21的外壁，且期末段从第二环形壳片21与第二环形壳片段112之间伸出，伸出的部分也紧密覆盖在第二环形壳片21的外壁。采用该技术方案，有利于进一步提高扣式电池壳体的绝缘性及密封紧固度。

作为本实施例的示意非限制，优选使位于第一环形壳片段111、第二环形壳片21之间的第二环形绝缘体32处于压缩弹性形变状态，被压缩后的厚度小于自然状态的厚度，利用第二环形绝缘体32的弹性形变力使第一极壳1、第二极壳2紧密套接在一起，提高扣式电池壳体的连接紧固度。

作为本实施例的示意而非限制，优选地将第二极壳2上第二环形壳片21与第二顶盖22之间的过渡连接段设置成倒角状，即使过渡连接段分别与其两侧的第二环形壳片21、第二顶盖22成钝角(记为第一钝角)；相应地，将第一环形壳片段111的位于环形开口的末端设置成弯折状，该弯折段114与第一环形壳片段111形成钝角(记为第二钝角)，使第二钝角>＝第一钝角，使在形成扣式电池壳体时，弯折段114隔着绝缘密封圈3正对紧密贴合覆盖在第二极壳2的过渡连接段外，而无需覆盖至第二顶盖22上。采用本实施例优选方案，有利于在便于第二环形壳片21套进第一环形壳片段111内的基础上，进一步提高第一极壳1、第二极壳2之间的连接紧固度。

作为本实施例的示意而非限制，优选使绝缘密封圈3的第二环形绝缘体32的末端紧密贴合覆盖在第二极壳2的第二顶盖22上，采用该技术方案有利于确保绝缘密封圈3与第二极壳2的套接紧固度，提高扣式电池壳体的连接紧固度。

作为本实施例的示意而非限制，使本实施例的第二环形壳片21、第二环形壳片21分别呈圆柱形筒状，使第一端盖12、第二端盖22呈圆片状，使第一极壳1、第二极壳2开口套接连接形成一密封的圆柱体空腔，形成圆柱状扣式锂离子电池壳体。

作为本实施例的示意，本实施例的第一极壳1的壁厚可以为0.1-02mm，第一极壳1的壁厚可以为0.1-02mm。

实施例2：

作为本实施例的示意而非限制，本实施例提供了一种采用本实施例壳体的大容量扣式锂离子电池，本实施例以第一极壳1作为扣式电池的正极壳，第一端盖为正极端盖，第二极壳2作为扣式电池的负极壳为示意，第二端盖为负极端盖。

参见图17-20所示，本实施例采用的适用于扣式叠片锂离子电池用的极片，其包括：集流体100、涂覆在集流体100的至少一面的活性材料涂布层101。

集流体100为金属箔片。

当当前极片是正极片时，此时一般但不限于采用铝箔片作为集流体100，该活性材料为锂离子活性材料；

当当前极片是负极片时，此时一般但不限于采用铜箔片作为集流体100，该活性材料为石墨碳等负极活性材料。

本实施例的集流体100的表面整体外形呈圆形，在集流体100上分别设置有径向向内凹进的一缺口(下记为第一缺口102)、以及径向向外超出集流体100的圆形边缘而向外伸出的一伸出片(下记为第一伸出片103)。活性材料涂布层101均匀布满在集流体100的表面、除第一伸出片103外的其它全部区域，即使集流体100的第一伸出片103的两表面均未涂覆有活性材料，而使其集流体100裸露在外。

作为本实施例的示意，当在本实施例的集流体100的两面均按上述结构涂覆有活性材料时，该极片为双面涂布极片(图17-20以双面涂布为示意)；当仅在集流体100的一面按上述结构涂覆有活性材料时，该极片为单面涂布极片。

由上可见，应用本发明实施例技术方案，由于本实施例采用异形锂离子电池用极片，极片的外形可与本实施例的扣式锂离子电池壳体的圆弧形内壁匹配，完全贴合其内壁，充分利用扣式叠片锂离子电池的内腔空间，最大限度地提高了极片的活性材料的涂覆面，有利于提高扣式电池的容量；

另外，在集流体100上设置有第一伸出片103以及第一缺口102，使第一伸出片103作为本极片的电极与其它叠层的相同极性的极片电连接，第一缺口102作为与跟本极片相反的极片的第一伸出片103相正对，使跟本极片相反的极片的第一伸出片103从本极片的缺口相伸出，实现不同极性的电极的错开，最大限度地避免了扣式电池短路。

综上，采用本实施例技术方案，有利于充分利用扣式电池的内腔的空间，有利于提高扣式电池的容量，且有利于避免电池短路，提高电池的安全性。

作为本实施例的示意而非限制，在本实施例的极片的第一伸出片103的两侧还分别设置有径向向内凹进的第二缺口104、第三缺口105，使第二缺口104、第三缺口105分别位于第一伸出片103的两侧，该两缺口作为第一伸出片103与集流体100的圆弧边缘的间隙，采用该设置有利于在叠片过程中对第一伸出片103以及极片进行定位，确保上下层叠的极性相同的第一伸出片103上下正对，避免极片移位。

作为本实施例的示意而非限制，可以将极片的第一缺口102、第一伸出片103分别设置在集流体100的两相互径向正对边缘，这样，采用本实施例结构极片层叠而得的层叠体的电极分别位于该圆柱形层叠体的两径向相对的两边，使电极之间的距离最远，最大限度地避免电极短路，提高电池的安全性。

应用上述实施例1所述结构的正极片、负极片，制成扣式叠片锂离子电芯体的结构参见图21-34所示。

本实施例的扣式叠片锂离子电芯体主要包括：实施例所示结构的扣式壳体，在壳体的内腔内设置有：由正极片、负极片层叠构成的层叠体。

该层叠体具体结构如下：

层叠体内的各负极片的结构如实施例1中所述，为了描述方便，将负极片上径向向内凹进的第一缺口记为：第一负极缺口201，将径向向外超出负极片的圆形边缘向外伸出的第一伸出片记为：第一负极伸出片202。在第一负极伸出片202的两表面均为裸露的负极集流体。

在设计时，使第一负极缺口201的宽度宽于第一正极伸出片302的宽度，使各正极片的第一正极伸出片302从负极片的第一负极缺口201伸出并且与第一负极缺口201两侧还设置有一定的空隙，进一步方便第一正极伸出片302的定位，且有利于避免从该缺口伸出的第一正极伸出片302与负极片相接触造成电池短路。

层叠体内的各正极片的结构如实施例1中所述，为了描述方便，将正极片上径向向内凹进的第一缺口记为：第一正极缺口301，将径向向外超出正极片的圆形边缘向外伸出的第一伸出片记为：第一正极伸出片302。在第一正极伸出片302的两表面均为裸露的正极集流体。

在设计时，使第一正极缺口301的宽度宽于第一负极伸出片202的宽度，使各负极片的第一负极伸出片202从正极片的第一正极缺口301伸出并且与第一正极缺口301两侧还有空隙，进一步方便第一负极伸出片202的定位，且有利于避免从该缺口伸出的第一负极伸出片202与正极片相接触造成电池短路。

将上述的正极片、负极片相层叠得到整体呈圆柱形的层叠体，在该层叠体内，任意相邻的负极片、正极片之间分别间隔有一隔膜层：

各第一负极伸出片202层叠正对，所有的第一负极伸出片202与所有相正对层叠的第一正极缺口301相上下正对，且从该层叠的第一正极缺口301伸出在圆柱形外，将层叠伸出在外的各第一负极伸出片202的伸出段共同焊接在一起，然后与扣式电池的负极端盖电连接，形成扣式叠片锂离子电池的负极。

各第一正极伸出片302层叠正对，所有的第一正极伸出片302与所有相正对层叠的第一负极缺口201相上下正对，且从该层叠的第一负极缺口201伸出在圆形边缘外，将层叠伸出在外的第一正极伸出片302的伸出段共同焊接在一起，然后再与扣式电池的正极端盖电连接，形成扣式叠片锂离子电池的正极。

由上可见，采用本实施例技术方案，由于采用本实施例的各极片形状为圆形，得到的层叠体整体呈圆柱形，该层叠体最大限度地与扣式叠片锂离子电池的壳体的内腔完全匹配，充分利用扣式叠片锂离子电池的空间，有利于提高扣式电池的容量。

并且，使所有相层叠的第一正极伸出片302分别与相互层叠的第一负极缺口201相上下正对且位于该层叠的第一负极缺口201中，该伸出的第一正极伸出片302与各第一负极缺口201的两边的负极片边缘分别具有一定的间隙，可以避免第一正极伸出片302与负极片接触而导致短路；

同理，使所有相层叠的第一负极伸出片202分别与相层叠的第一正极缺口301上下正对且位于该层叠的第一正极缺口301中，该伸出的第一负极伸出片202与各第一正极缺口301的两边的正极片边缘均具有一定的间隙，避免第一负极伸出片202与正极片接触而导致短路。

综上，采用本实施例技术方案，有利于提高扣式电池的安全性。

作为本实施例的示意而非限制，本实施例可以但不限于采用图22-25所示的隔膜袋500，采用正极片制袋工艺，将各正极片分别封装在一隔膜袋500中，具体如下：

各正极片分别置入隔膜袋500中，使其平铺在隔膜袋500中，隔膜袋500由上下两层隔膜正对构成，隔膜袋500与正极片的圆形外形相同，其内腔尺寸略宽于正极片的尺寸，并且隔膜袋500的弧形外形与负极片的圆弧形形状相同且尺寸相同使其与负极片层叠时上下层尺寸一致。在隔膜袋500上分别设置有径向向内凹进的第一隔膜缺口501、第二隔膜缺口502，正极片的第一正极伸出片302自隔膜袋500的第一隔膜缺口501伸出，正极片的第一正极缺口301位于隔膜袋500的第二隔膜缺口502处。

在进行叠片时，使置入有正极片的各隔膜袋500与各负极片一一上下层叠，使层叠的各负极片的第一负极伸出片202分别与层叠的隔膜袋500的第二隔膜缺口502上下正对，从第二隔膜缺口502伸出。

需要说明的是，隔膜袋500的第二隔膜缺口502设计属于本实施例的优选而非必选技术特征，采用该第二隔膜缺口502设计，既有利于减少隔膜成本，还进一步便于置入的正极片在隔膜袋500内的定位，避免移位，并且在层叠时，其还可以作为与负极片的层叠正对定位点，有利于层叠时各层叠片的定位，避免层叠片移位，使层叠体的层叠更加平整，提高层叠效率以及层叠平整度。

作为本实施例的示意而非限制，在本实施例的隔膜袋500的四周均设置有封装线503。该封装线503可以为对置入有正极片的隔膜袋500进行热压使上下层隔膜相热熔结合在一起形成的封装线503；也可以为对置入有正极片的隔膜袋500进行激光点焊使上下层隔膜相热熔结合在一起形成的封装线503；该封装线503可以为连续的，也可以为非连续的，其中优选采用非连续封装线503结构，采用该非连续封装结构进一步有利于电解液的浸入，提高注液速度。

作为本实施例的示意而非限制，如实施例1所示同理，在每正极片上，在第一正极伸出片302的两侧还分别设置有径向向内凹进的第二正极缺口303、第三正极缺口304。该第二正极缺口303、第三正极缺口304分别位于第一正极伸出片302的两侧，形成第一正极伸出片302与正极的圆弧边缘的间隙。采用该间隙设计，使层叠时对各叠片进行定位的参考位置除了第一正极伸出片302之外，还进一步可以利用第二正极缺口303、第三正极缺口304进行定位对准，避免层叠片偏移，提高层叠的平整度。

同理，作为本实施例的示意而非限制，如实施例1所示同理，在每负极片上，在第一负极伸出片202的两侧还分别设置有径向向内凹进的第二负极缺口203、第三负极缺口204，该第二负极缺口203、第三负极缺口204分别位于第一负极伸出片202的两侧，形成第一负极伸出片202与负极的圆弧边缘的间隙。采用该间隙设计，使层叠时对各层叠片进行定位的位置除了第一负极伸出片202之外，还进一步可以利用第二负极缺口203、第三负极缺口204进行定位，避免层叠片偏移，提高层叠的平整度。

另外，由于分别在各正极片(或负极片)的第一正极伸出片302(第一负极伸出片202)的两侧分别设置第二正极缺口303、第三正极缺口304(或第二负极缺口203、第三负极缺口204)，使即使某一正极片(或负极片)发生一定的偏移，其第一正极伸出片302(或第一负极伸出片202)也不易与负极片(或正极片)的圆弧状边缘相接触，避免短路。

作为本实施例的示意而非限制，本实施例的扣式锂离子叠片电池可以采用以下的结构：

按照现有技术的层叠工艺将双面涂布有活性材料涂覆层的正极片(其中正极片可以但不限于置入在隔膜袋500中)、负极片层叠形成层叠体，使任一正极活性材料涂覆层均正对有一负极活性材料涂覆层，在层叠体最外层(含最底层以及最顶层)的负极片(特记为最外层单面负极片400)时，此时不再采用双面涂布的负极片而采用单面涂布的负极片，使该最外层单面负极片400的负极活性材料涂布层与其相邻的正极片的正极活性材料涂覆层相正对，最外层单面负极片400的裸露在外的负极集流体表面401朝外。

在负极端盖侧，使负极端盖与本负极端盖侧的最外层单面负极片400的负极集流体表面401面对面接触，此时无需焊接即实现了层叠体负极与扣式锂离子电池的负极的连接，有利于节省空间以及提高工艺效率。

在正极端盖侧，置入一绝缘片600，使绝缘片600间隔在层叠体的最外层单面负极片400的负极集流体表面401与正极端盖之间，然后将层叠体上已焊接在一起的第一正极伸出片302焊接在正极端盖上，实现了层叠体的正极与扣式锂离子电池的正极的连接。

作为本实施例的示意而非限制，本实施例的绝缘片600优选但不限于采用图25-28所示结构：

该绝缘片600呈圆形，在圆形的边缘上设置有一与第一正极伸出片302相匹配的径向凹进的绝缘片缺口601，并且使该绝缘片缺口601的宽度略大于第一正极伸出片302的宽度，使层叠体上已焊接在一起的第一正极伸出片302穿过该绝缘片缺口601与正极端盖焊接连接，绝缘片600采用该绝缘缺口涉及有利于避免叠片体的第一正极伸出片302的弯折。

实施例3：

参见图35-41所示。

本实施例中的正极片可以但不限于与实施例2同理地采用正极片制袋工艺。

本实施例中的正极片、负极片的结构可以与实施例1、2相同。

本实施例的扣式叠片锂离子电池与实施例2所不同之处主要在于：

在按照现有技术将各双面涂布的正极片、双面涂布的负极片相互层叠后：

1、在层叠到负极端盖侧的最外层负极片400时，该最外层负极片400不采用双面涂布的负极片而采用单面涂布的负极片(特记为最外层负极片400)，使该最外层负极片400的负极活性材料涂布层与其相邻的正极片的正极活性材料涂覆层相正对，该最外层负极片400的裸露在外的负极集流体表面401朝外，最外层负极片400的负极集流体表面401与负极端盖面对面接触，此时无需焊接即可实现层叠体的负极与扣式锂离子电池的负极之间的电连接，有利于节省空间，以及提高工艺效率。

2、在层叠到正极端盖侧的最外层时，使该最外层为单面涂布的正极片(特记为最外层正极片700)，该最外层正极片700的正极活性材料涂布层与其相邻的双面涂布的负极片的负极活性材料涂覆层相对，该最外层正极片700的裸露在外的正极集流体表面701与正极端盖面对面接触，此时无需焊接即可实现层叠体的正极与扣式锂离子电电池的正极之间的电连接，有利于节省空间以及提高工艺效率。

由上可见，本实施例扣式叠片锂离子电池相对实施例2进一步具有以下有益效果：

本实施例的正对负极端盖、正极端盖的最外层分别为单面涂布的负极片、正极片，通过单面涂布的负极片、正极片的集流体面分别与负极端盖、正极端盖面对面接触即实现了层叠体的负极、正极外接，完全无需焊接操作，采用本实施例技术方案，更有利于提高扣式电池的装配效率。

实施例4：

参见图42-48所示。

本实施例中的正极片可以但不限于与实施例3同理地，采用正极片制袋工艺。

本实施例中的正极片、负极片的结构可以与实施,2、3相同。

本实施例的扣式叠片锂离子电池与实施例3所不同之处主要在于：

在按照现有技术将双面涂覆的正极片、负极片相互层叠后：

1、在层叠到负极端盖侧的最外层的负极片时，该最外层的负极片不采用双面涂布的负极片而采用单面涂布的负极片(特记为最外层负极片400)，该最外层负极片400的负极活性材料涂布层与其相邻的正极片的正极活性材料涂覆层相正对，该最外层负极片400的裸露在外的负极集流体表面401与负极端盖面对面紧密接触，此时无需焊接即可实现层叠体的负极与扣式锂离子电池的负极之间的连接，有利于节省空间，以及提高工艺效率。

2、在层叠到正对正极端盖侧的最外层时，在单负极片(其可以为单面涂布也可以为双面涂布，图42-48以双面涂布为示意)外再层叠一层隔膜800，在隔膜800外进一步层叠一形状以及尺寸与正极片的集流体一致的金属箔片900，将该金属箔片900的伸出片901与其它层叠的正极片的第一正极伸出片302共同焊接在一起，使该金属箔片900与正极端盖面对面紧密接触，此时无需焊接即可实现层叠体的正极与扣式电池的正极之间的电连接，有利于节省空间，以及提高工艺效率。

由上可见，本实施例扣式叠片锂离子电池所取得效果与实施例3相同。

实验数据分析：

为了进一步说明本实施例的技术效果，以下进行制备直径为：16毫米，厚度为5.4毫米的扣式锂离子电池，其扣式壳体均采用实施例1所示的壳体结构，其中壳体中的第一极壳1的厚度设计为0.05mm，第二极壳2的位于末端的较厚端厚度为0.1mm，较薄端及第二端盖22的厚度均为0.05mm，绝缘密封圈3的厚度均为0.05mm。

并对这些扣式锂离子电池进行实验数据比对分析：

对比例1：扣式电池采用扁平状卷绕电芯体，卷绕电芯体的边缘与壳体内壁相抵触；

对比例2：扣式电池采用方形的叠片电芯体，叠片电芯体的顶角与壳体相抵触；

实施例2：扣式电池采用本发明实施例2的叠片电芯体，其中的极片均采用实施例1的结构；

实施例3：扣式电池采用本发明实施例3的叠片电芯体，其中的极片均采用实施例1的结构；

实施例4：扣式电池采用本发明实施例4的叠片电芯体，其中的极片均采用实施例1的结构；

分别抽样上述各扣式电池的采样十个，对抽样进行测试，得到以下表一所示的实验数据：

表一：实验数据比对分析表

项目	对比例1	对比例2	实施例2	实施例3	实施例4
						容量	85	90	110	120	120
放电倍率	1C	1.5C	3C	3C	3C

由上可见，采用本实施例技术方案，相对于现有技术在提高电池容量以及提高电池的放电倍率上都能取得显著的效果。

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)

1.一种扣式锂离子电池壳体，其特征是，包括：

第一极壳，包括筒状的第一环形壳片，在所述第一环形壳片的一端设有第一端盖，另一端为环形开口，所述第一环形壳片上第一环形壳片段的内径宽于第二环形壳片段的内径，所述第一环形壳片段的的厚度厚于所述第二环形壳片段的厚度，所述第一环形壳片段靠近所述第一极壳的环形开口，所述第二环形壳片段靠近所述第一端盖；

第二极壳，包括筒状的第二环形壳片，在所述第二环形壳片的一端设有第二端盖，另一端为环形开口；

绝缘密封圈，包括第一环形绝缘体、环绕在所述第一环形绝缘体外的第二环形绝缘体；

所述密封圈套在所述第二环形壳片上，所述第二环形壳片被套于所述第一环形绝缘体、第二环形绝缘体之间，

所述第一极壳、第二极壳开口相对套接形成一密封的空腔，所述第一环形壳片段覆盖在所述第二环形绝缘体外，被所述绝缘密封圈包裹的所述第二环形壳片的环形开口抵在第二环形壳片段与第二环形壳片段之间的过渡连接段的内壁，在所述第一极壳、第二极壳作用下，所述绝缘密封圈处于弹性形变状态。

2.根据权利要求1所述的扣式锂离子电池壳体，其特征是，

所述第二环形壳片段的内径与所述第一环形绝缘体的内径一致。

3.根据权利要求1所述的扣式锂离子电池壳体，其特征是，

所述第一环形绝缘体全面覆盖所述第二环形壳片的内壁，

所述第二环形绝缘体全面覆盖所述第一环形壳片的外壁，

并且，所述第二环形绝缘体的末端从所述第一环形壳片段、第二环形壳片之间伸出，紧密覆盖所述第二顶盖的外沿。

4.根据权利要求2或3所述的扣式锂离子电池壳体，其特征是，

位于所述第一环形壳片段、第二环形壳片之间的所述第二环形绝缘体处于压缩弹性形变状态，被压缩后的厚度小于所述自然状态的厚度。

5.根据权利要求2或3所述的扣式锂离子电池壳体，其特征是，

所述第一极壳各处的厚度相同。

6.根据权利要求2或3所述的扣式锂离子电池壳体，其特征是，

所述第一环形壳片各处的外径相同。

7.根据权利要求2或3所述的扣式锂离子电池壳体，其特征是，

所述第二环形壳片各处的外径相同。

8.根据权利要求1或2或3所述的扣式锂离子电池壳体，其特征是，

所述第二极壳的第二环形壳片与所述第二顶盖之间的过渡连接段与所述第二环形壳片、第二顶盖分别成第一钝角；

所述第一环形壳片段的位于环形开口的末端的形成有一向内弯折的弯折段，所述弯折段与所述第一环形壳片段成第二钝角，所述钝角小于或等于所述第一钝角，所述弯折段正对覆盖在所述第二极壳的所述过渡连接段外。

9.一种扣式叠片锂离子电池，其特征是，包括：

权利要求1至7之任一所述的扣式锂离子电池壳体，

叠片锂离子电池，封装在所述第一极壳、第二极壳套接形成的空腔内；

所述叠片锂离子电池的两电极分别与所述第一端盖、第一端盖电连接。

10.根据权利要求9所述的扣式锂离子电池，其特征是，

所述叠片锂离子电池的正极与所述第一端盖电连接，负极与所述第一端盖电连接。