CN110838593A - 叠片式豆式电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种叠片式豆式电池，包括底壳和盖帽，底壳与盖帽之间形成容纳叠片式电芯的空间，叠片式电芯的一极耳与盖帽连接，另一极耳与底壳连接，底壳包括底板和环设在底板的一侧面的第一围壁，叠片式电芯包括交替叠设在底板上的若干正极片和负极片，正极片与负极片之间通过隔膜隔离，叠片式电芯的上下两端面分别设置隔膜，盖帽包括顶板和环设在顶板一侧面的第二围壁，第二围壁套设在第一围壁外，第一围壁上沿其轴线方向设置有多个连续的第一弧形部，第二围壁上沿其轴线方向设置有多个与第一弧形部配合的第二弧形部，第一围壁与第二围壁之间夹设有密封件。本发明的叠片式豆式电池其结构简单，密封效果好。

Description

叠片式豆式电池

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种叠片式豆式电池。

背景技术

纽扣电池也称扣式电池，是指外形尺寸像一颗小纽扣的电池。纽扣电池一般包括底壳、盖帽和设置在二者构成的容纳腔内的电芯，由于纽扣电池的尺寸非常小，造成其密封难度非常大。纽扣电池的装配过程如下：将密封圈套设在底壳上，后进行放置电芯等操作后，将盖帽盖设在底壳上进行密封处理。现有的纽扣电池虽然含有密封圈，但是其密封效果仍然一般，易导致电池漏液，影响纽扣电池的使用寿命，且在密封时，密封圈也容易发生破损，导致密封失效。

发明内容

本发明实施例的目的在于：提供一种叠片式豆式电池，其结构简单，密封效果好。

为达此目的，本发明实施例采用以下技术方案：

提供一种叠片式豆式电池，包括底壳和盖帽，所述底壳与所述盖帽之间形成容纳叠片式电芯的空间，所述叠片式电芯的一极耳与所述盖帽连接，另一极耳与所述底壳连接，所述底壳包括底板和环设在所述底板的一侧面的第一围壁，所述盖帽包括顶板和环设在所述顶板一侧面的第二围壁，所述叠片式电芯包括交替叠设在所述底板上的若干正极片和若干负极片，所述正极片与所述负极片之间通过隔膜隔离，所述叠片式电芯的上下两端面分别通过所述隔膜与所述顶板和所述底板隔离，所述第二围壁套设在所述第一围壁外，所述第一围壁上沿其轴线方向设置有多个连续的第一弧形部，所述第二围壁上沿其轴线方向设置有多个与所述第一弧形部配合的第二弧形部，所述第一围壁与所述第二围壁之间夹设有密封件。

作为叠片式豆式电池的优选方案，所述第一弧形部环形设置在所述第一围壁上，多个所述第一弧形部沿所述第一围壁的轴线方向平行；或，

多个所述第一弧形部沿所述第一围壁的轴线方向螺旋盘绕在所述第一围壁上；或，

所述第一弧形部包括沿所述第一围壁的周向环形间隔设置的多个子弧形部。

作为叠片式豆式电池的优选方案，所述第一弧形部由所述第一围壁冲压或辊压形成，所述第二弧形部由所述第二围壁冲压或者辊压形成。

作为叠片式豆式电池的优选方案，所有的所述第一弧形部均朝向所述第一围壁的中心凸出设置，所有的所述第二弧形部均朝向所述第二围壁的中心凸出设置。

作为叠片式豆式电池的优选方案，所有的所述第一弧形部均朝向背离所述第一围壁的中心凸出设置，所有的所述第二弧形部均朝向背离所述第二围壁的中心凸出设置。

作为叠片式豆式电池的优选方案，所述第一围壁上的相邻两个所述第一弧形部的凸设方向相反，多个所述第一弧形部在所述第一围壁上形成第一波浪形结构，所述第二围壁上的多个所述第二弧形部形成与所述第一波浪形结构相配合的第二波浪形结构。

作为叠片式豆式电池的优选方案，所述第一围壁的硬度大于所述第二围壁的硬度。

作为叠片式豆式电池的优选方案，所述第二围壁远离所述顶板的一端形成有缩口部，所述缩口部的端部抵紧在所述第一围壁的外壁或所述底板的外壁；或，

所述第二围壁远离所述顶板的一端与所述第一围壁的外壁抵紧；或，

所述第二围壁远离所述顶板的一端设置有卷边结构，所述卷边结构与所述第一围壁的外壁抵紧。

作为叠片式豆式电池的优选方案，所述密封件包括夹设在所述第一围壁与所述第二围壁之间的密封本体，所述密封本体靠近所述顶板的一端朝向所述密封本体的中心延伸有第一延伸部，所述第一延伸部远离所述密封本体的一端朝向所述底板延伸有第二延伸部，所述第二延伸部贴紧在所述第一围壁的内壁。

作为叠片式豆式电池的优选方案，所述底壳和所述盖帽均采用金属材料制成。

本发明实施例的有益效果为：通过在第一围壁和第二围壁上设置有对应的弧形部，弧形部的设置可以将密封件压紧在第一围壁和第二围壁之间，显著提升了底壳和盖帽之间的密封性，且弧形部的设置还可以对密封件进行保护，防止密封件在盖帽封边时发生破损，延长密封件的使用寿命，同时也保证底壳和盖帽之间的密封不失效。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明一实施例的叠片式豆式电池的剖视示意图。

图2为图1的分解示意图。

图3为本发明另一实施例的叠片式豆式电池的剖视示意图。

图4为图3的分解示意图。

图5为本发明又一实施例的叠片式豆式电池的剖视示意图。

图6为图5的分解示意图。

图7为本发明再一实施例的叠片式豆式电池的剖视示意图。

图中：

1、底壳；11、底板；12、第一围壁；13、第一弧形部；

2、盖帽；21、顶板；22、第二围壁；23、第二弧形部；24、卷边结构；

3、叠片式电芯；31、极耳；311、正极耳；312、负极耳；32、极片；321、正极片；322、负极片；33、隔膜；

4、密封件；41、密封本体；42、第一延伸部；43、第二延伸部。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1至图6所示，本发明公开的叠片式豆式电池包括底壳1和盖帽2，所述底壳1与所述盖帽2之间形成容纳叠片式电芯3的空间，所述叠片式电芯3的一极耳31与所述盖帽2连接，另一极耳31与所述底壳1连接，所述底壳1包括底板11和环设在所述底板11的一侧面的第一围壁12，所述盖帽2包括顶板21和环设在所述顶板21一侧面的第二围壁22，所述叠片式电芯3包括交替设置在所述底板11上的若干正极片321和若干负极片322，所述正极片321和所述负极片322之间通过隔膜33隔离，所述叠片式电芯3的上下两端分别通过所述隔膜33与所述顶板21和所述底板11隔离，所述第二围壁22套设在所述第一围壁12外，所述第一围壁12上沿其轴线方向设置有多个连续的第一弧形部13，所述第二围壁22上沿其轴线方向设置有多个与所述第一弧形部13配合的第二弧形部23，所述第一围壁12与所述第二围壁22之间夹设有密封件4。通过在第一围壁12和第二围壁22上设置有对应的弧形部，弧形部的设置可以将密封件4压紧在第一围壁12和第二围壁22之间，且可以在有限的空间内(豆式电池的尺寸较小，例如：直径为10mm-13mm，高为3mm-6mm)利用凸出设置的弧形部形成较长的密封加强区域，有效地提升了底壳1和盖帽2之间的密封性，且弧形部与密封件4的接触位置为圆弧面，可以有效地防止密封件4与尖锐的部位进行接触，进而防止密封件4在盖帽2封边时发生破损，延长密封件4的使用寿命，同时也保证底壳1和盖帽2之间的密封不失效。

具体地，叠片式电芯3的隔膜33是一体结构，其沿两个相反的方向交替运动实现层叠，形成类似于Z字型的结构，正极片321和负极片322分别设置在隔膜33的两侧。

在其他实施例中，还可设置片状的隔膜33对正极片321和负极片322进行隔离，或者直接设置隔膜袋，将正极片321和负极片322分别封装在不同的隔膜袋内进行隔离，然后再进行叠装组成叠片式电芯3。

如图1和图2所示，在本实施例中，所述第一弧形部13环形设置在所述第一围壁12上，对应地，第二弧形部23也是环形设置在第二围壁22上，环形设置的弧形部不仅可以保证较好的密封效果，有效防止漏液，同时还可以降低制造难度，提升生产效率，另外，此结构的弧形部沿第一围壁12或第二围壁22一周无间隔，进一步增强密封效果。

在其他实施例中，不限于将弧形部设置为整体的环形结构，还可以将每个弧形部设置为环形间隔的结构，所述第一弧形部13包括沿所述第一围壁12的周向环形间隔设置的多个子弧形部，相邻两个所述第一弧形部13的所述子弧形部位置一一对应，对应地，第二弧形部23也包括沿第二围壁22的周向环形间隔设置的多个子弧形部，相邻两个第二弧形部23的子弧形部的位置一一对应，以使第一弧形部13和第二弧形部23的位置能够对应实现贴合。

一一对应设置的意思是：俯视角度下，最上面的第一弧形部13中的子弧形部将其余的第一弧形部13的子弧形部全部遮挡。

每个第一弧形部13的子弧形部的沿叠片式电芯3的中心轴线对称设置，相邻两个所述第一弧形部13的所述子弧形部位置一一对应。

另外，还可以将多个所述第一弧形部13沿所述第一围壁12的轴线方向螺旋盘绕在所述第一围壁12上，对应地，多个第二弧形部23沿第二围壁22的轴线方向螺旋盘绕在所述第二围壁22上。螺旋盘绕的结构可以使盖帽2旋接在底壳1上，不仅使密封性更强，还可以利用螺旋方式安装降低对密封件4的磨损，有效地延长密封件4的使用寿命。

在本实施例中，所述第一弧形部13由所述第一围壁12冲压或辊压形成，所述第二弧形部23由所述第二围壁22冲压或者辊压形成。冲压或者辊压成型弧形部，不仅可以降低制造难度，在弧形部凸设的背侧形成对应的凹槽，利用此凹槽容纳与其贴合的弧形部，实现紧密配合。

在本发明的一个具体的实施例中，如图1和2所示，所有的所述第一弧形部13均朝向所述第一围壁12的中心凸出设置，所有的所述第二弧形部23均朝向所述第二围壁22的中心凸出设置。

在本发明的另一个具体的实施例中，如图3和4所示，所有的所述第一弧形部13均朝向背离所述第一围壁12的中心凸出设置，所有的所述第二弧形部23均朝向背离所述第二围壁22的中心凸出设置。

在本发明的又一个具体的实施例中，如图5和6所示，所述第一围壁12上的相邻两个所述第一弧形部13的凸设方向相反，多个所述第一弧形部13在所述第一围壁12上形成第一波浪形结构，所述第二围壁22上的多个所述第二弧形部23形成与所述第一波浪形结构相配合的第二波浪形结构。波浪形结构可以使第一围壁12和第二围壁22的贴合更加紧密，密封性更好。

为了保证叠片式豆式电池在组装和封边时不发生变形，将所述第一围壁12的硬度设置为大于所述第二围壁22的硬度，第一围壁12的硬度较大，可以作为支撑基体，不论是在装配密封件4、盖帽2还是对盖帽2进行密封等步骤，都不会使第一围壁12(即底壳1)发生变形或第一围壁12的形变量远小于第二围壁22的形变量，保证叠片式豆式电池的外观形态和密封不失效。

一实施例中，所述第二围壁22远离所述顶板21的一端形成有缩口部，所述缩口部的端部抵紧在所述第一围壁12的外壁。缩口部的设置可以有效防止盖帽2脱离底壳1，并可以进一步提升底壳1和盖帽2之间的密封性。

当然，缩口部的端部不限于抵接在第一围壁12的外壁，还可以将盖帽2的第二围壁22设置得足够长，使得盖帽2装配到底壳1上后可以延伸到底板11背离第一围壁12的一侧面，然后对第二围壁22的缩口部进行缩口，此时缩口部抵紧在底板11的外壁。

另外，还可以不形成缩口部，直接将第二围壁22的端部抵紧在第一围壁12的外壁(如图1、3、5)，或者如图7所示，还可以对第二围壁22远离顶板21的端部进行卷边处理，形成卷边结构24，卷边结构24也能提升底壳1和盖帽2之间的密封性。

一实施例中，如图1至6所示，所述密封件4包括夹设在所述第一围壁12与所述第二围壁22之间的密封本体41，所述密封本体41靠近所述顶板21的一端朝向所述密封本体41的中心延伸有第一延伸部42，所述第一延伸部42远离所述密封本体41的一端朝向所述底板11延伸有第二延伸部43，所述第二延伸部43贴紧在所述第一围壁12的内壁。密封本体41被夹设在第一围壁12和第二围壁22之间，由于这两个围壁上设置有相对应的第一弧形部13和第二弧形部23，使得密封本体41被挤压形成多个凹凸结构，由于密封本体41上存在有凹凸结构，可以使密封的面积增大，进而提升密封效果，同时此结构的密封本体41的气密性高，可有效防止漏液现象的发生。

当然还可以在密封件4上预先设置有与第一弧形部13和第二弧形部23相配合的第三弧形部，通过设置第三弧形部，可以使密封件4与第一围壁12和第二围壁22贴合更加紧密，密封性较好。

在本实施例中，第三弧形部设置在密封本体41上。

另外，第一延伸部42和第二延伸部43可以配合密封本体41形成一个对密封件4的定位结构，在安装时，第一围壁12的上端卡设在第二延伸部43和密封本体41之间，而第一延伸部42则抵紧在第一围壁12的上端的端面，实现对密封件4的位置定位。

第二延伸部43的沿竖直方向的长度小于单个第一弧形部13或第二弧形部23沿竖直方向的宽度，使得第二延伸部43位于第一围壁12内的尺寸较短，这样可以降低材料的消耗，进而降低制造成本，同时也能保证基本的定位效果。

一实施例中，所述底壳1和所述盖帽2均采用金属材料制成。金属材料制成的底壳1和盖帽2的硬度高，使得叠片式豆式电池的整个外壳为硬壳，硬壳结构可以保证整个叠片式豆式电池的外观形态不变，还能有效防止因电池内胀气而引起的外壳变形的情况。

此处的金属材料可以为单一的金属材料，也可以为合金材料。

在本实施例中，金属材料为不锈钢。

一实施例中，如图1所示，所述叠片式电芯3的极片32分为正极片321和负极片322，正极片321和负极片322的形状类似，每个极片32均包括集流体和涂覆在所述集流体上的活性物质，所述集流体具有沿所述叠片式电芯3的径向方向延伸至所述活性物质外的延伸部，所述延伸部形成所述极耳31。通过将极片32的集流体的延伸部形成极耳31，省去了极耳31焊接的工序，提升了生产效率，降低了叠片式电芯3的内阻，同时一体成型的极耳31和极片32强度更高，不易脱离。

在其他实施例中，也可以单独设置极耳31，再将极耳31点焊固定在集流体未涂敷区域。每一所述正极片321上设置有至少一个正极耳311，各所述正极耳311汇集形成第一导电体，每一所述负极片322上设置有至少一个负极耳312，各所述负极耳312汇集形成第二导电体。

为了进一步提高叠片式豆式电池的安全性，可以使用具有耐高温(130-150℃)特性和/或具有高机械强度的隔膜33，例如：芳纶隔膜。

上述叠片式豆式电池的直径高度比≥1；优选＞1。

上述叠片式豆式电池为可充电豆式电池。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种叠片式豆式电池，包括底壳和盖帽，所述底壳与所述盖帽之间形成容纳叠片式电芯的空间，所述叠片式电芯的一极耳与所述盖帽连接，另一极耳与所述底壳连接，其特征在于，所述底壳包括底板和环设在所述底板的一侧面的第一围壁，所述盖帽包括顶板和环设在所述顶板一侧面的第二围壁，所述叠片式电芯包括交替叠设在所述底板上的若干正极片和若干负极片，所述正极片与所述负极片之间通过隔膜隔离，所述叠片式电芯的上下两端面分别通过所述隔膜与所述顶板和所述底板隔离，所述第二围壁套设在所述第一围壁外，所述第一围壁上沿其轴线方向设置有多个连续的第一弧形部，所述第二围壁上沿其轴线方向设置有多个与所述第一弧形部配合的第二弧形部，所述第一围壁与所述第二围壁之间夹设有密封件。

2.根据权利要求1所述的叠片式豆式电池，其特征在于，所述第一弧形部环形设置在所述第一围壁上，多个所述第一弧形部沿所述第一围壁的轴线方向平行；或，

多个所述第一弧形部沿所述第一围壁的轴线方向螺旋盘绕在所述第一围壁上；或，

所述第一弧形部包括沿所述第一围壁的周向环形间隔设置的多个子弧形部。

3.根据权利要求1所述的叠片式豆式电池，其特征在于，所述第一弧形部由所述第一围壁冲压或辊压形成，所述第二弧形部由所述第二围壁冲压或者辊压形成。

4.根据权利要求3所述的叠片式豆式电池，其特征在于，所有的所述第一弧形部均朝向所述第一围壁的中心凸出设置，所有的所述第二弧形部均朝向所述第二围壁的中心凸出设置。

5.根据权利要求3所述的叠片式豆式电池，其特征在于，所有的所述第一弧形部均朝向背离所述第一围壁的中心凸出设置，所有的所述第二弧形部均朝向背离所述第二围壁的中心凸出设置。

6.根据权利要求3所述的叠片式豆式电池，其特征在于，所述第一围壁上的相邻两个所述第一弧形部的凸设方向相反，多个所述第一弧形部在所述第一围壁上形成第一波浪形结构，所述第二围壁上的多个所述第二弧形部形成与所述第一波浪形结构相配合的第二波浪形结构。

7.根据权利要求1所述的叠片式豆式电池，其特征在于，所述第一围壁的硬度大于所述第二围壁的硬度。

8.根据权利要求1所述的叠片式豆式电池，其特征在于，所述第二围壁远离所述顶板的一端形成有缩口部，所述缩口部的端部抵紧在所述第一围壁的外壁或所述底板的外壁；或，

所述第二围壁远离所述顶板的一端与所述第一围壁的外壁抵紧；或，

所述第二围壁远离所述顶板的一端设置有卷边结构，所述卷边结构与所述第一围壁的外壁抵紧。

9.根据权利要求1所述的叠片式豆式电池，其特征在于，所述密封件包括夹设在所述第一围壁与所述第二围壁之间的密封本体，所述密封本体靠近所述顶板的一端朝向所述密封本体的中心延伸有第一延伸部，所述第一延伸部远离所述密封本体的一端朝向所述底板延伸有第二延伸部，所述第二延伸部贴紧在所述第一围壁的内壁。

10.根据权利要求1至9任一项所述的叠片式豆式电池，其特征在于，所述底壳和所述盖帽均采用金属材料制成。

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