CN109088090A - 一种具有卷绕模式的纽扣电池及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有卷绕模式的纽扣电池，该纽扣电池包括正极外壳、负极外壳、正极极耳、负极极耳、电极组件和绝缘套管，所述负极外壳和正极外壳安装于绝缘套管两侧，该绝缘套管起到密封件隔离正负极外壳的作用；所述正极极耳和负极极耳分别在包绝缘胶纸之后焊接于正极外壳和负极外壳上下内盖；所述电极组件安装于内径较小的外壳内，该电极组件呈卷绕状。本发明的不同形状的纽扣电池可以应用在不同的电化学体系形成的二次可充电池，空间利用率高，工艺简单，生产方便。

Description

一种具有卷绕模式的纽扣电池及其制作方法

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种具有卷绕模式的纽扣电池及其制作方法。

背景技术

纽扣电池因体形较小，故在各种微型电子产品中得到了广泛的应用，一般用于各类电子产品的后备电源，如电脑主板，电子表，电子词典，电子秤，遥控器，电动玩具，心脏起搏器，电子助听器，计数器，照相机等；纽扣电池也分为化学电池和物理电池两大类，其化学电池应用最为普遍，它们由阳极(正极)、阴极(负极)及其电解液等组成。纽扣电池的种类很多，多数以所用材料命名，如氧化银电池、锂电池、碱性锰电池等。传统不同形式的纽扣电池的制作方法通常为叠片或者其他卷绕的方式，具有效率慢，工艺复杂，良率低，空间利用率不足导致能量密度难以提升等问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种具有卷绕模式的纽扣电池及其制作方法。

本发明的技术方案是：

一种具有卷绕模式的纽扣电池，该具有卷绕模式的纽扣电池包括正极外壳、负极外壳、正极极耳、负极极耳、电极组件和绝缘套管，所述负极外壳和正极外壳安装于绝缘套管两侧，该绝缘套管起到密封件隔离正负极外壳的作用；所述正极极耳和负极极耳分别在包绝缘胶纸之后焊接于正极外壳和负极外壳上下内盖；所述电极组件安装于内径较小的外壳内，该电极组件呈卷绕状。

较佳地，所述电极组件包括正极片、负极片和隔膜，所述正极片被正极片两面的隔膜包裹，该隔膜的形状与正极片相同；正极片被隔膜包裹之后称为正极片袋。

较佳地，所述正极片、负极片和隔膜在卷绕开始的第一层沿着垂直卷绕方向进行裁切一部分，以便卷绕的时候进行对齐。

较佳地，所述相连两层的负极片之间使用负极片条连接，所述相连两层的正极片袋之间使用正极带连接，该正极带包括正极片条和隔膜条，且相连的正极带与负极片条同时延伸至正极片、负极片和隔膜内部，深入的距离从卷绕方向由内向外逐步减小，同时隔膜边缘比负极宽，负极边缘比正极宽。

较佳地，所述正极极耳和负极极耳位置可以分别在电极组件的正极片或者负极片的内部，中间，或者收尾的任意位置伸出未敷料的一条或者多条条形空箔，正极极耳和负极极耳分布在电极组件的两侧与卷绕方向垂直，一条或者多条极耳在包绝缘胶纸之后焊接在对应的正负极外壳内盖之上，焊接位置贴有绝缘胶纸。

较佳地，所述电极组件的设计形式，与其对应的正极外壳、负极外壳和绝缘套管形状相同。

较佳地，所述正负极外壳材料为金属，其可以制作为不同形状连接外部载体，其形状包括圆形、方形、和椭圆形。

较佳地，所述绝缘套管为隔离正负极金属外壳的不导电的组件，该绝缘组件比所套的金属外壳高，使得注液减少溢出的可能，保证电池性能的发挥，同时使得密封更加牢靠，减小漏液的风险。

较佳地，所述正极片两侧由与之形状相同的隔膜包裹住，形成长条形的正极带，正极带再与负极片进行卷绕形成电极组件。

较佳地，所述的具有卷绕模式的纽扣电池制作方法，包括步骤：

(1)、冲出所需要正负极极片，隔膜；

(2)、按照卷绕图示的电极组件进行卷绕，以被裁切过的负极，裁切过的正极片，隔膜为卷绕的第一层进行卷绕，直至达到所需的层数或者厚度，收尾处稍微用绝缘胶纸进行黏住固定；

(3)、提供连接外部的正负极金属外壳；

(4)、将电极组件另外一侧的另一空箔极耳焊接在内径较小的外壳的内盖，焊接位置在焊接之后贴有绝缘胶纸；然后再将包含有正极片和负极片，及含隔膜的卷绕状电极组件放置在内径较小的金属外壳内；

(5)、将隔离套管套在装有电极组件的金属壳外部，同时保证高出此金属壳壁少许；

(6)将电极组件另外一侧的空箔极耳焊接在内径较大的外壳的内盖，焊接位置在焊接之后贴有绝缘胶纸；

(7)、最后将上述作为一个整体进行烘烤，烘干到一定程度之后移入低水分的手套箱进行注液，最后在低水分的手套箱再将内径较大的金属外壳盖住内径较小的金属外壳及绝缘套管，同时通过压合，将内劲较大的金属外壳的边缘扣紧内径较小的外壳底部的边缘，从而完成纽扣电池的制作。

采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

其对应的电极组件可以设计为与极片和壳体同样的形状，有利于有效利用空间，提高能量密度。连接相连两层同负极片或者正极片带的极片连接带，一直延伸到极片内部，即在连接极片的两边开对应长度的裂缝，每层延伸的长度也是按照由内向外逐渐缩短，使得可以采用卷绕的模式，生产效率大大的提高。正极片、负极片和隔膜在卷绕开始的第一层沿着垂直卷绕方向进行裁切一部分，以便卷绕的时候进行对齐。分布在电极组件两侧的空箔极耳，使得更加方便的与金属外壳的上下盖内部焊接，同时在焊接位贴有绝缘胶纸，使得更加快捷，安全。同时隔膜边缘比负极宽，负极边缘比正极宽。绝缘组件比所套的金属外壳高，使得注液减少溢出的可能，保证电池性能的发挥，同时使得密封更加牢靠，减小漏液的风险。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明负极片结构示意图；

图3为本发明正极片结构示意图；

图4为本发明隔膜结构示意图；

图5为本发明正极袋结构示意图。

附图标注：

101、电池；102、正极外壳；103、负极外壳；104、绝缘套管；105、电极组件；106、正极片袋；107、负极片；108、正极片；109、隔膜；110、负极片条；111、正极片条；112、正极极耳；113、负极极耳；114、隔膜条；115、正极带；1071、切片负极片；1081、切片正极片；1091、切片隔膜。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进一步说明。

参照图1至图5，本发明提供一种具有卷绕模式的纽扣电池，该具有卷绕模式的纽扣电池包括正极外壳102、负极外壳103、正极极耳112、负极极耳113、电极组件105和绝缘套管104，所述负极外壳103和正极外壳102安装于绝缘套管104两侧，该绝缘套管104起到密封件隔离正负极外壳的作用；所述正极极耳112和负极极耳113分别在包绝缘胶纸之后焊接于正极外壳102和负极外壳103上下内盖；所述电极组件105安装于内径较小的金属外壳内，该电极组件105呈卷绕状。

所述电极组件105包括正极片108、负极片107和隔膜109，所述正极片108被正极片108两面的隔膜109包裹，该隔膜109的形状与正极片108相同；正极片被隔膜包裹之后称为正极片袋106。

所述正极片108、负极片107和隔膜109在卷绕开始的第一层沿着垂直卷绕方向进行裁切一部分，以便卷绕的时候进行对齐。

所述相连两层的负极片107之间使用负极片条110连接，所述相连两层的正极片袋106之间使用正极带115连接，该正极带115包括正极片条111和隔膜条114，且相连的正极带115与负极片条110同时延伸至正极片108、负极片107和隔膜109内部，深入的距离从卷绕方向由内向外逐步减小，同时隔膜边缘比负极宽，负极边缘比正极宽。

所述正极极耳112和负极极耳113位置可以分别在电极组件105正极片108或者负极片107的内部，中间，或者收尾的任意位置伸出未敷料的一条或者多条条形空箔，正极极耳112和负极极耳113分布在电极组件105的两侧与卷绕方向垂直，一条或者多条极耳在包绝缘胶纸之后焊接在对应的正负极外壳内盖之上，焊接位置贴有绝缘胶纸。

所述电极组件105的设计形式，与其对应的正极外壳102、负极外壳103和绝缘套管104形状相同。

所述正负极外壳102/103材料为金属，其可以制作为不同形状连接外部载体，其形状包括圆形、方形、和椭圆形。

所述绝缘套管104为隔离正负极金属外壳的不导电的组件，该绝缘组件比所套的金属外壳高，使得注液减少溢出的可能，保证电池性能的发挥，同时使得密封更加牢靠，减小漏液的风险。

所述正极片108两侧由与之形状相同的隔膜109包裹住，形成长条形的正极带115，正极带115再与负极片107进行卷绕形成电极组件。

本发明中，上述具有卷绕模式的纽扣电池，具体制作步骤如下：

(1)、冲出所需要正负极极片，隔膜；

(2)、按照卷绕图示的电极组件105进行卷绕，以被裁切过的负极1071，裁切过的正极片1081,隔膜1091为卷绕的第一层进行卷绕，直至达到所需的层数或者厚度，收尾处稍微用绝缘胶纸进行黏住固定；

(3)、提供连接外部的正负极金属外壳；

(4)、将电极组件另外一侧的另一空箔极耳焊接在内径较小的外壳的内盖，焊接位置在焊接之后贴有绝缘胶纸；然后再将包含有正极片108和负极片107，及含隔膜109的卷绕状电极组件105放置在内径较小的金属外壳内；

(5)、将隔离套管套在装有电极组件的金属壳外部，同时保证高出此金属壳壁少许；

(6)将电极组件另外一侧的空箔极耳焊接在内径较大的外壳的内盖，焊接位置在焊接之后贴有绝缘胶纸；

(7)、最后将上述作为一个整体进行烘烤，烘干到一定程度之后移入低水分的手套箱进行注液，最后在低水分的手套箱再将内径较大的金属外壳盖住内径较小的金属外壳及绝缘套管104，同时通过压合，将内劲较大的金属外壳的边缘扣紧内径较小的外壳底部的边缘，从而完成纽扣电池的制作。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有卷绕模式的纽扣电池，其特征在于：该具有卷绕模式的纽扣电池包括正极外壳、负极外壳、正极极耳、负极极耳、电极组件和绝缘套管，所述负极外壳和正极外壳安装于绝缘套管两侧，该绝缘套管起到密封件隔离正负极外壳的作用；所述正极极耳和负极极耳分别在包绝缘胶纸之后焊接于正极外壳和负极外壳上下内盖；所述电极组件安装于内径较小的外壳内，该电极组件呈卷绕状。

2.根据权利要求1所述的具有卷绕模式的纽扣电池，其特征在于：所述电极组件包括正极片、负极片和隔膜，所述正极片被正极片两面的隔膜包裹，该隔膜的形状与正极片相同；正极片被隔膜包裹之后称为正极片袋。

3.根据权利要求2所述的具有卷绕模式的纽扣电池，其特征在于：所述正极片、负极片和隔膜在卷绕开始的第一层沿着垂直卷绕方向进行裁切一部分，以便卷绕的时候进行对齐。

4.根据权利要求2所述的具有卷绕模式的纽扣电池，其特征在于：所述相连两层的负极片之间使用负极片条连接，所述相连两层的正极片袋之间使用正极带连接，该正极带包括正极片条和隔膜条，且相连的正极带与负极片条同时延伸至正极片、负极片和隔膜内部，深入的距离从卷绕方向由内向外逐步减小，同时隔膜边缘比负极宽，负极边缘比正极宽。

5.根据权利要求1所述的具有卷绕模式的纽扣电池，其特征在于：所述正极极耳和负极极耳位置可以分别在电极组件的正极片或者负极片的内部，中间，或者收尾的任意位置伸出未敷料的一条或者多条条形空箔，正极极耳和负极极耳分布在电极组件的两侧与卷绕方向垂直，一条或者多条极耳在包绝缘胶纸之后焊接在对应的正负极外壳内盖，焊接位置贴有绝缘胶纸。

6.根据权利要求1所述的具有卷绕模式的纽扣电池，其特征在于：所述电极组件的设计形式，与其对应的正极外壳、负极外壳和绝缘套管形状相同。

7.根据权利要求1所述的具有卷绕模式的纽扣电池，其特征在于：所述正负极外壳材料为金属，其可以制作为不同形状连接外部载体，其形状包括圆形、方形、和椭圆形。

8.根据权利要求1所述的具有卷绕模式的纽扣电池，其特征在于：所述绝缘套管为隔离正负极金属外壳的不导电的组件，该绝缘组件比所套的金属外壳高，使得注液减少溢出的可能，保证电池性能的发挥，同时使得密封更加牢靠，减小漏液的风险。

9.根据权利要求1～7任一项所述的具有卷绕模式的纽扣电池，其特征在于：所述正极片两侧由与之形状相同的隔膜包裹住，形成长条形的正极带，正极带再与负极片进行卷绕形成电极组件。

10.根据权利要求1所述的具有卷绕模式的纽扣电池制作方法，其特征在于，包括步骤：

(1)、冲出所需要正负极极片，隔膜；

(2)、按照卷绕图示的电极组件进行卷绕，以被裁切过的负极，裁切过的正极片，隔膜为卷绕的第一层进行卷绕，直至达到所需的层数或者厚度，收尾处稍微用绝缘胶纸进行黏住固定；

(3)、提供连接外部的正负极金属外壳；

(4)、将电极组件另外一侧的另一空箔极耳焊接在内径较小的外壳的内盖，焊接位置在焊接之后贴有绝缘胶纸；然后再将包含有正极片和负极片，及含隔膜的卷绕状电极组件放置在内径较小的金属外壳内；

(5)、将隔离套管套在装有电极组件的金属壳外部，同时保证高出此金属壳壁少许；

(6)、将电极组件另外一侧的空箔极耳焊接在内径较大的外壳的内盖，焊接位置在焊接之后贴有绝缘胶纸；

(7)、最后将上述作为一个整体进行烘烤，烘干到一定程度之后移入低水分的手套箱进行注液，最后在低水分的手套箱再将内径较大的金属外壳盖住内径较小的金属外壳及绝缘套管，同时通过压合，将内劲较大的金属外壳的边缘扣紧内径较小的外壳底部的边缘，从而完成纽扣电池的制作。