CN111525083B - 一种纽扣电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种纽扣电池，包括正极壳、负极壳、电池组件、正极连接件、负极连接件以及触发组件，所述正极连接件和所述正极壳之间以及所述负极连接件和所述负极壳之间中至少一处形成有触发腔，所述触发腔内设置有触发组件，所述触发组件用于在温度升高时发生位移，使所述触发腔从接通状态切换到断开状态。本发明的纽扣电池可以避免在电池内部温度升高时，电池继续使用而发烫，乃至爆炸，设计时，只需构建出触发腔和在触发腔内设置触发组件，使得纽扣电池的结构在整体上更加简单。

Description

一种纽扣电池
【技术领域】
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种纽扣电池。
【背景技术】
纽扣电池因其体型小被广泛应用在各种微型电子产品中，现有的纽扣电池一般由金属外壳(一般包括正极壳和负极壳)和设置在金属外壳内部的电池体组成，电池体和金属外壳之间形成电连接。这种结构类型的纽扣电池，其电池体和金属外壳始终处于连接状态，一旦出现电池内部温度升高的情况，极易造成电池爆炸。
基于此，一些纽扣电池作出了一定的改进，例如在金属外壳上开设一泄压口，当电池内部温度升高时，电池内部的压力随之升高，通过正极壳和负极壳的轴向移动，使得电池内部的气体及时地从泄压口处溢出，从而实现防爆效果。但这种类型的纽扣电池，在进行结构设计时较为复杂，不仅需要考虑正极壳和负极壳的移动设计，往往使得纽扣电池的结构比较复杂。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种在实现防爆的基础上，至少在一定程度上降低成本、简化结构、优化组装的纽扣电池。
为此，根据本发明的实施例，该纽扣电池包括：
正极壳；
负极壳；
电池组件，所述电池组件设置在由所述正极壳和所述负极壳所围成的腔体内；
正极连接件，用于在所述正极壳和所述电池组件之间形成电连接；
负极连接件，用于在所述负极壳和所述电池组件之间形成电连接；
以及触发组件，所述电池组件和所述正极壳之间以及所述电池组件和所述负极壳之间中至少一处形成有触发腔，所述触发腔内设置有触发组件，所述触发组件用于在温度升高时发生位移，使所述触发腔从接通状态切换到断开状态。
作为所述纽扣电池的进一步可选方案，所述触发组件包括弹性导电连接件和热效感应元件，所述弹性导电连接件连接在所述正极壳和所述正极连接件之间，和/或所述弹性导电连接件连接在所述负极壳和所述负极连接件之间，所述热效感应元件用于对所述弹性导电连接件形成作用力，使所述弹性导电连接件接通所述触发腔，当温度升高时，所述热效感应元件发生形变，所述作用力变弱或消失，使所述弹性导电连接件断开所述触发腔。
作为所述纽扣电池的进一步可选方案，所述弹性导电连接件具有第一端和第二端，所述第一端固定连接于所述负极壳，所述热效感应元件设置在所述负极壳和所述弹性导电连接件之间，用于将所述第二端压向所述负极连接件。
作为所述纽扣电池的进一步可选方案，所述热效感应元件采用当温度升高时，能够使其收缩或软化或熔化的材料制成。
作为所述纽扣电池的进一步可选方案，所述热效感应元件采用热缩材料或热熔材料制成。
作为所述纽扣电池的进一步可选方案，所述触发组件包括弹性导电连接件和热效感应元件，所述弹性导电连接件连接在所述正极壳和所述正极连接件之间，和/或所述弹性导电连接件连接在所述负极壳和所述负极连接件之间，当温度升高时，所述热效感应元件发生形变，以对所述弹性导电连接件形成作用力，使所述弹性导电连接件断开所述触发腔。
作为所述纽扣电池的进一步可选方案，所述弹性导电连接件具有第一端和第二端，所述第一端连接于所述负极壳，所述第二端连接于所述负极连接件，所述热效感应元件设置在所述电池组件和所述弹性导电连接件之间，用于在温度升高时对所述第二端形成作用力，使第二端脱离所述负极连接件。
作为所述纽扣电池的进一步可选方案，所述热效感应元件采用热膨胀材料制成。
作为所述纽扣电池的进一步可选方案，所述电池组件包括电池体、正极以及负极，所述负极连接于所述负极连接件，所述正极连接于所述正极连接件。
作为所述纽扣电池的进一步可选方案，所述纽扣电池还包括绝缘体，所述绝缘体设置在所述正极壳和所述负极壳之间。
本发明的有益效果在于：本发明实施例在正极壳和正极连接件之间以及负极壳和负极连接件之间中至少一处形成有触发腔，并且在触发腔内设置有触发组件，当电池内部温度升高时，触发组件能够发生位移，使触发腔从接通状态切换到断开状态，能够避免电池继续使用而发烫，乃至爆炸。设计时，只需构建出触发腔和在触发腔内设置触发组件，使得纽扣电池的结构在整体上更加简单。
【附图说明】
图1为本发明一种纽扣电池的结构示意图；
图2为本发明一种纽扣电池的剖视图
图3为本发明另一种纽扣电池的剖视图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
本发明实施例提供了一种纽扣电池，该纽扣电池不仅能够实现防爆的目的，而且在结构上更加简单。
在本发明实施例中，请参考图1-3，纽扣电池包括正极壳100、负极壳200、电池组件300、正极连接件400、负极连接件500以及触发组件600。
其中，正极壳100和负极壳200均采用金属材料制成，作为纽扣电池外露的正极和负极，用于与电子设备形成连接，继而为电子设备供电。本申请并不限定正极壳100和负极壳200为全金属壳体，在其他的实施例中，正极壳100和负极壳200可以为一部分区域由金属材料制成，一部分区域由非金属材料制成。
该正极壳100和负极壳200一般被设计成一端开口的筒状结构，且负极壳200能够扣合到正极壳100内，使得负极壳200的内壁和正极壳100的内壁形成腔体。
一般情况下，在考量安全因素的条件下，在正极壳100和负极壳200之间还设置有绝缘体700，该绝缘体700可以起到绝缘作用，防止出现漏电等现象。
此外，对于化学电池(纽扣电池的电池组件采用化学反应池)而言，绝缘体700的设置一般还可以起到防止电解液泄漏的作用。
具体而言，该绝缘体700可以采用尼龙等材料制成，其也被设计成筒状结构，其包裹在负极壳200的外周并卡合在负极壳200和正极壳100之间。
电池组件300作为纽扣电池的核心部件，其是纽扣电池的电能来源，正极壳100、负极壳200、正极连接件400、负极连接件500以及触发组件600的主要作用在于对电池组件300进行封装，以及使电池组件300的电能能够被正极壳100和负极壳200导出。
在本发明实施例中，电池组件300包括电化学作用的电池体310以及连接于该电池体310的正极引脚320和负极引脚330。
正极连接件400用于在正极壳100和电池组件300之间形成电连接，具体地，该正极连接件400连接在正极壳100和正极引脚320之间；负极连接件500用于在负极壳200和电池组件300之间形成电连接，具体地，该负极连接件500连接在负极壳200和负极引脚330之间。
此外，在正极连接件400和正极壳100之间以及负极连接件500和负极壳200之间中至少一处形成有触发腔A，触发腔A内设置有触发组件600，该触发组件600用于在温度升高时发生位移，使触发腔A从接通状态切换到断开状态。
此处需要说明的是，触发腔A的设置目的在于为触发组件600提供安装空间，请参考图2-3，以负极连接件500和负极壳200之间设置触发腔A为例，通过在负极连接件500和负极壳200之间开辟出一触发腔A，然后通过设置在触发腔A中的触发组件600实现负极连接件500和负极壳200之间的接通。
另外需要说明的是，触发腔A具有接通状态和断开状态，是指设置在触发腔A中的触发组件600发挥何种作用，可以理解的是，在通常情况下，触发组件600始终连通在负极连接件500和负极壳200之间，只有当温度升高，触发组件600发生位移时，触发腔A才切换到断开状态。
本发明实施例中，由于在正极壳100和正极连接件400之间以及负极壳200和负极连接件500之间中至少一处形成有触发腔A，并且在触发腔A内设置有触发组件600，当电池内部温度升高时，触发组件600能够发生位移，使触发腔A从接通状态切换到断开状态，能够避免电池继续使用而发烫，乃至爆炸。设计时，只需构建出触发腔A和在触发腔A内设置触发组件600，使得纽扣电池的结构在整体上更加简单。
可以进一步理解的是，由于纽扣电池的整体结构更为简单，会使得整个纽扣电池在组装时也会变得更为简便，同时还可以降低为实现纽扣电池的防爆性能所付出的成本。
在本发明实施例中，触发组件600包括弹性导电连接件610和热效感应元件620，弹性导电连接件610连接在正极壳100和正极连接件400之间，和/或弹性导电连接件610连接在负极壳200和负极连接件500之间。
为了便于理解和说明，下文将以弹性导电连接件610连接在负极壳200和负极连接件500之间为例进行说明，可以理解的是，有关弹性导电连接件610的具体结构、设置方式以及其与热效感应元件620的作用关系可以适当的方式应用在正极壳100和正极连接件400之间。
该弹性导电连接件610具有一定的弹性，且能够受到热效感应元件620的作用，使其接通或者断开触发腔A。
接前文所述，通常情况下，该弹性导电连接件610处于连接在负极壳200和负极连接件500的状态，此时弹性导电连接件610的这种接通状态可以是在热效感应元件620的驱使下实现的，即在接通状态时，弹性导电连接件610已然发生了形变(当然也可以不变形)，而热效感应元件620的作用在于维持弹性导电连接件610当前的接通状态，当温度升高时，热效感应元件620的维持作用消失，弹性导电连接件610复位，从而切换到断开状态。弹性导电连接件610的接通状态也可以是由其本身的弹性作用而带来的，即在接通状态时，弹性导电连接件610依靠其弹性效果连接在负极壳200和负极连接件500之间，此时弹性热效感应元件620并未对弹性导电连接件610产生作用力，当温度升高时，该热效感应元件620再对弹性导电连接件610产生作用力，使弹性导电连接件610切换到断开状态。为了更清楚和详尽的描述弹性导电连接件610和热效感应元件620的关系，在下文中，将结合较佳的实施例予以说明。
在一种实施例中，请参考图2，热效感应元件620用于对弹性导电连接件610形成作用力，使弹性导电连接件610接通触发腔A，当温度升高时，例如温度超过55℃～150℃时，热效感应元件620发生形变，作用力变弱或消失，使弹性导电连接件610断开触发腔A。
此处，弹性导电连接件610处于接通状态时，其已有一定程度的变形，由此提高其连接的稳定性。
在一种具体的实施例中，弹性导电连接件610具有第一端611和第二端612，第一端611固定连接于负极壳200，热效感应元件620设置在负极壳200和弹性导电连接件610之间，用于将第二端612压向负极连接件500。
该热效感应元件620在接通状态时对第二端612产生作用力，使第二端612始终与负极连接件500连接。
此处将第一端611固定连接于负极壳200是为了使弹性导电连接件610能够在接通状态下稳定的连接在负极壳200和负极连接件500之间，由此可提高纽扣电池的性能，保证其能够稳定使用。
热效感应元件620采用当温度升高时，能够使其收缩或软化或熔化的材料制成，例如采用热缩材料或热熔材料制成，当采用热缩材料时，优选高分子材料，例如聚乙烯或者聚氯乙烯等，其收缩性较大，便于温度升高时，热效感应元件620对第二端的作用力变弱或消失，能够及时断开第二端612和负极连接件500的连接。
当然，在另一种具体的实施例中，也可以将第二端612设置成与负极连接件500固定连接，而第一端611受热效感应元件620的作用，此时该热效感应元件620应当设置在第一端611和负极连接件500之间或者第一端611和电池组件300之间。
此外，在其他一些具体的实施例中，第一端611或第二端612也可以不固定连接，而通过设计弹性导电连接件610的具体造型来实现稳定连接的目的。
例如，在图2所示的实例中，弹性导电连接件610整体由下至上倾斜设置，第一端611位于上方，且由一平直段613形成，第二端612位于下方，其由一弯折尖端614形成，而在第一端611和第二端612之间具有支撑段615，该支撑段615用于支撑热效感应元件620，以便热效感应元件620对弹性导电连接件610产生作用，使其第一端611和第二端612分别稳定地连接于负极壳200和负极连接件500。
在另一种实施例中，请参考图3，热效感应元件620在接通状态时并未对弹性导电连接件610形成作用力，当温度升高时，例如温度超过55℃～150℃时，该热效感应元件620发生形变，以对弹性导电连接件610形成作用力，使弹性导电连接件610断开触发腔A。
此处，为了提高弹性导电连接件610的连接稳定性，弹性导电连接件610最好有一定程度的压缩变形(当然也可以不变形)，使其支撑在负极连接件500和负极壳200之间。
在一种具体的实施例中，弹性导电连接件610具有第一端611和第二端612，第一端611连接于负极壳200，第二端612连接于负极连接件500，热效感应元件620设置在电池组件300和弹性导电连接件610之间，用于在温度升高时对第二端612形成作用力，使第二端612脱离负极连接件500。
该热效感应元件620在接通状态时并未对第二端612产生作用力，而是在温度升高时对第二端612形成作用力，使第二端612与负极连接件500脱离。
此时，热效感应元件620采用当温度升高时，能够使其膨胀的材料制成，例如采用热膨胀材料制成，例如铝等某些金属材料或者其他材料。
当然，在另一种具体的实施例中，也可以将热效感应元件620设置在负极壳200和弹性导电连接件610之间，当其受热膨胀时，驱使第一端611和负极壳200分离。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种纽扣电池，其特征在于，包括：
正极壳；
负极壳；
电池组件，所述电池组件设置在由所述正极壳和所述负极壳所围成的腔体内；
正极连接件，用于在所述正极壳和所述电池组件之间形成电连接；
负极连接件，用于在所述负极壳和所述电池组件之间形成电连接；
以及触发组件，所述正极连接件和所述正极壳之间以及所述负极连接件和所述负极壳之间中至少一处形成有触发腔，所述触发腔内设置有触发组件，所述触发组件用于在温度升高时发生位移，使所述触发腔从接通状态切换到断开状态；
所述触发组件包括弹性导电连接件和热效感应元件，所述弹性导电连接件连接在所述正极壳和所述正极连接件之间，和/或所述弹性导电连接件连接在所述负极壳和所述负极连接件之间，所述弹性导电连接件具有第一端和第二端，所述热效感应元件设置在所述弹性导电连接件的至少一侧，用于对所述弹性导电连接件的所述第一端和/或所述第二端形成支撑力，使所述弹性导电连接件的所述第一端和/或所述第二端接通所述触发腔，当温度升高时，所述热效感应元件发生形变，所述支撑力变弱或消失，使所述弹性导电连接件第一端和/或所述第二端复位而断开所述触发腔。
2.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述第一端固定连接于所述负极壳，所述热效感应元件设置在所述负极壳和所述弹性导电连接件之间，用于将所述第二端压向所述负极连接件。
3.根据权利要求2所述的纽扣电池，其特征在于，所述热效感应元件采用当温度升高时，能够使其收缩或软化或熔化的材料制成。
4.根据权利要求3所述的纽扣电池，其特征在于，所述热效感应元件采用热缩材料或热熔材料制成。
5.一种纽扣电池，其特征在于，包括：
正极壳；
负极壳；
电池组件，所述电池组件设置在由所述正极壳和所述负极壳所围成的腔体内；
正极连接件，用于在所述正极壳和所述电池组件之间形成电连接；
负极连接件，用于在所述负极壳和所述电池组件之间形成电连接；
以及触发组件，所述正极连接件和所述正极壳之间以及所述负极连接件和所述负极壳之间中至少一处形成有触发腔，所述触发腔内设置有触发组件，所述触发组件用于在温度升高时发生位移，使所述触发腔从接通状态切换到断开状态；
所述触发组件包括弹性导电连接件和热效感应元件，所述弹性导电连接件连接在所述正极壳和所述正极连接件之间，和/或所述弹性导电连接件连接在所述负极壳和所述负极连接件之间，所述弹性导电连接件具有第一端和第二端，所述热效感应元件设置在所述弹性导电连接件的至少一侧，当温度升高时，所述热效感应元件发生形变，以对所述弹性导电连接件的所述第一端和/所述第二端形成推动力，使所述弹性导电连接件的所述第一端和/或所述第二端断开所述触发腔。
6.根据权利要求5所述的纽扣电池，其特征在于，所述弹性导电连接件具有第一端和第二端，所述第一端连接于所述负极壳，所述第二端连接于所述负极连接件，所述热效感应元件设置在所述电池组件和所述弹性导电连接件之间，用于在温度升高时对所述第二端形成作用力，使第二端脱离所述负极连接件。
7.根据权利要求6所述的纽扣电池，其特征在于，所述热效感应元件采用热膨胀材料制成。
8.根据权利要求1或5所述的纽扣电池，其特征在于，所述电池组件包括电池体、正极以及负极，所述负极连接于所述负极连接件，所述正极连接于所述正极连接件。
9.根据权利要求1或5所述的纽扣电池，其特征在于，所述纽扣电池还包括绝缘体，所述绝缘体设置在所述正极壳和所述负极壳之间。
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