CN111900275A - 扣式电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种扣式电池及其制备方法，扣式电池包括外壳和卷芯；外壳包括壳体和顶盖组件，壳体和顶盖组件共同围合成用于容置卷芯的容置腔；卷芯包括第一极耳和第二极耳，第一极耳与壳体的底壁焊接连接，第二极耳与顶盖连接；顶盖设置有注液孔，注液孔与卷芯的空腔至少部分重叠；第一极耳和底壁的焊印位于底壁与空腔及注液孔相重叠的部分内。本发明能够保证扣式电池的质量和性能满足要求，并且有利于提升扣式电池的良品率。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种扣式电池及其制备方法。
背景技术
扣式电池，指外形尺寸像一颗纽扣的电池，一般来说直径较大，厚度较薄。扣式电池分为化学电池和物理电池两类，其中，化学电池应用最为普遍，主要由阳极、阴极及其电解液组成。
扣式电池因其体积小，故在各种小型和微型电子产品中得到了广泛的应用，例如：电脑主板、耳机、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、计数器以及照相机等。随着扣式电池的需求量越来越大，扣式电池的加工制造过程也受到了越来越多的关注。
然而，在现有扣式电池的加工制造过程中，极耳与壳体之间在进行焊接时，很容易误伤卷芯，导致扣式电池的质量和性能不合格，从而降低了扣式电池的良品率。
发明内容
本发明提供一种扣式电池及其制备方法，本发明的扣式电池的极耳与壳体之间在进行焊接时，不易误伤到卷芯，从而能够保证扣式电池的质量和性能满足要求，进而有利于提升扣式电池的良品率。
第一方面，本发明提供一种扣式电池，包括外壳和卷芯；
所述外壳包括壳体和顶盖组件，其中，所述壳体包括：底壁以及沿所述底壁的外边缘设置并往上延伸的侧围壁，所述顶盖组件盖设在所述侧围壁的顶端并与所述侧围壁密封，所述壳体和所述顶盖组件共同围合成用于容置所述卷芯的容置腔；
所述卷芯包括正极片和负极片，所述卷芯的中心形成有空腔，并且所述正极片或负极片的其中一个设置有往所述底壁方向延伸的第一极耳，所述正极片和负极片的另外一个设置有往所述底壁相反方向延伸的第二极耳，所述第一极耳与所述壳体的底壁焊接，所述第二极耳与所述顶盖组件的内侧焊接；
所述顶盖组件设置有注液孔，所述注液孔与所述卷芯的空腔至少部分重叠；所述第一极耳和所述底壁的焊印位于所述底壁与所述空腔及所述注液孔相重叠的部分内。
本发明的扣式电池包括外壳和卷芯，外壳包括壳体和顶盖组件，壳体和顶盖组件共同围合成用于容置卷芯的容置腔，卷芯包括征集盘、负极片、第一极耳和第二极耳，第一极耳与壳体的底壁焊接连接，第二极耳与顶盖组件连接，从而使卷芯能够通过壳体和顶盖组件向外输送电能或者接收外界输入的电能。通过在顶盖组件上设置注液孔，并使注液孔与卷芯的空腔至少部分重叠，同时，通过设置第一极耳和壳体底壁的焊接区域与卷芯的空腔至少部分重叠，从而使扣式电池的第一极耳和壳体底壁的焊接区域能够通过注液孔和卷芯的空腔显露于视野中，以便于在扣式电池的加工制造过程中，焊接设备能够直接穿过顶盖组件的注液孔和卷芯的空腔，将第一极耳和壳体的底壁焊接在一起，也即，第一极耳和底壁的焊印位于底壁与空腔及注液孔相重叠的部分内。
相比于现有技术中在盖合顶盖之前，从上至下将第一极耳和壳体的底壁进行焊接的方式，本发明的扣式电池在顶盖组件盖合于壳体之后，使焊接设备穿过顶盖组件的注液孔和卷芯的空腔对第一极耳和壳体底壁进行焊接，此时，顶盖组件的存在能够对卷芯起到一定的保护作用，有利于避免焊接设备在焊接的过程中误伤卷芯，从而有利于保证扣式电池的质量和性能满足要求，进而有利于提升扣式电池的良品率。
如上所述的扣式电池，可选的，所述侧围壁的顶端到所述焊印的距离大于所述第一极耳出所述卷芯的端点到所述焊印的极耳的长度。
如上所述的扣式电池，可选的，所述第一极耳背离所述壳体底壁的焊接区域具有焊印，所述壳体底壁背离所述第一极耳的的焊接区域为光滑面。
如上所述的扣式电池，可选的，所述壳体底壁背离所述第一极耳的焊接区域具有焊印，所述第一极耳背离所述壳体底壁的焊接区域为光滑面。
如上所述的扣式电池，可选的，所述壳体的底壁和所述顶盖组件共同将所述卷芯夹紧在所述容置腔内。
如上所述的扣式电池，可选的，所述卷芯的空腔内套设有绝缘空心管，所述绝缘空心管的顶部抵接在所述顶盖上，所述绝缘空心管的底部抵接在所述第一极耳上；所述注液孔与所述绝缘空心管的顶部开口至少部分重叠。
如上所述的扣式电池，可选的，所述绝缘空心管为橡胶空心管；和/或，所述绝缘空心管的管壁设置有通孔。
如上所述的扣式电池，可选的，所述绝缘空心管、所述注液孔以及所述卷芯的空腔同轴设置，且所述绝缘空心管的内径大于所述注液孔的直径。
如上所述的扣式电池，可选的，所述顶盖组件包括上盖和顶盖；
所述上盖的外缘与所述侧围壁焊接，所述上盖的内缘与所述顶盖的外缘搭接在一起，且所述上盖的内缘与所述顶盖的外缘之间夹设有绝缘密封件；
所述第二极耳与所述顶盖的内侧焊接，所述注液孔位于所述顶盖上。
如上所述的扣式电池，可选的，所述上盖与所述顶盖搭接的接缝处涂覆有密封胶。
如上所述的扣式电池，可选的，所述壳体的底壁向下凸出形成凸面。
第二方面，本发明提供一种扣式电池的制备方法，包括：
提供外壳，所述外壳包括壳体和顶盖组件，其中，所述壳体包括底壁以及沿所述底壁的外边缘设置并往上延伸的侧围壁，所述顶盖组件设有绝缘密封件；
提供卷芯，所述卷芯包括层叠设置的正极片和负极片，所述卷芯的中心形成有空腔，并且所述正极片或负极片的其中一个设置有第一极耳，所述正极片和负极片的另外一个设置有第二极耳，所述第二极耳与所述第一极耳分别往相反的方向延伸；
将所述卷芯的第二极耳焊接于顶盖组件的内侧；
将卷芯放置于壳体内，所述卷芯的第一极耳往壳体的底壁方向延伸并与所述底壁接触；
将所述顶盖组件盖设于所述侧围壁的顶端并与所述侧围壁密封，所述顶盖组件设有注液孔，所述注液孔与所述卷芯的空腔至少部分重叠；
通过焊接设备将所述第一极耳与所述壳体的底壁焊接在一起，其中，所述焊接设备发出的能量或者所述焊接设备的辅助工具穿过所述注液孔和所述卷芯的空腔。
如上所述的一种扣式电池的制备方法，可选的，所述将所述顶盖组件盖设于所述侧围壁的顶端并与所述侧围壁密封是激光焊接密封。
本发明的扣式电池的制备方法通过将顶盖组件盖合在壳体的侧围壁的顶端并与侧围壁密封，同时在顶盖组件设置注液孔，使注液孔与卷芯的空腔至少部分重叠；并且通过焊接设备将第一极耳与壳体的底壁焊接在一起，其中，焊接设备发出的能量或者焊接设备的辅助工具穿过注液孔和卷芯的空腔。相比于现有技术中在盖合顶盖之前，从上至下将第一极耳和壳体的底壁进行焊接的方式，本发明的焊接方式中，一方面，顶盖组件的存在能够对卷芯起到一定的保护作用，避免了焊接设备在焊接的过程中误伤卷芯，从而有利于保证扣式电池的质量和性能满足要求，进而有利于提升扣式电池的良品率。
如上所述的扣式电池的制备方法，可选的，所述焊接设备为电阻焊接设备，所述电阻焊接设备的焊针穿过所述注液孔和所述卷芯的空腔，将所述第一极耳压紧并焊接在所述壳体的底壁上。
当焊接设备为电阻焊接设备时，其焊针能够穿过注液孔和卷芯的空腔压紧第一极耳和壳体底壁，从而能够保证第一极耳和壳体底壁之间焊接的可靠性，避免了第一极耳和壳体底壁之间贴合不紧密而导致虚焊，进而有利于保证扣式电池的质量和性能。
如上所述的扣式电池的制备方法，可选的，所述焊接设备包括激光焊接设备和空心管，所述空心管穿过所述注液孔和所述卷芯的空腔，将所述第一极耳压紧在所述壳体的底壁上；所述激光焊接设备发出的激光穿过所述空心管的内腔，照射到所述第一极耳上，以将所述第一极耳和所述壳体底壁焊接在一起。
如上所述的扣式电池的制备方法，可选的，所述焊接设备包括激光焊接设备和焊接辅助件，所述焊接辅助件穿过所述注液孔和所述卷芯的空腔，将所述第一极耳压紧在所述壳体的底壁上；所述激光焊接设备从所述壳体的底部进行焊接，以将所述壳体的底壁和所述第一极耳焊接在一起。
当焊接设备为激光焊接设备时，空心管或者焊接辅助件能够穿过注液孔和卷芯的空腔压紧第一极耳和壳体底壁，从而能够保证第一极耳和壳体底壁之间焊接的可靠性，避免了第一极耳和壳体底壁之间贴合不紧密而导致虚焊，进而有利于保证扣式电池的质量和性能。
当激光焊接设备发出的激光直接穿过注液孔和卷芯的空腔照射到第一极耳上的方式，相比于现有技术中在盖合顶盖之前，从上至下将第一极耳和壳体的底壁进行焊接的方式，具有如下优点：
一方面，顶盖组件的存在能够对卷芯起到一定的保护作用，避免了焊接设备在焊接的过程中误伤卷芯，从而有利于保证扣式电池的质量和性能满足要求，进而有利于提升扣式电池的良品率；另一方面，焊接过程方便快捷，有利于提升扣式电池的加工效率。
第四方面，本发明提供一种电子产品，包括如上所述的扣式电池。
本发明的电子产品包括扣式电池，扣式电池包括外壳和卷芯，外壳包括壳体和顶盖组件，壳体和顶盖组件共同围合成用于容置卷芯的容置腔，卷芯包括第一极耳和第二极耳，第一极耳与壳体的底壁焊接连接，第二极耳与顶盖连接，从而使卷芯能够通过壳体和顶盖组件向外输送电能或者接收外界输入的电能。通过在顶盖组件上设置注液孔，并使注液孔与卷芯的空腔至少部分重叠，同时，通过设置第一极耳和壳体底壁的焊接区域与卷芯的空腔至少部分重叠，从而使扣式电池的第一极耳和壳体底壁的焊接区域能够通过注液孔和卷芯的空腔显露于视野中，以便于在扣式电池的加工制造过程中，焊接设备能够直接穿过顶盖组件的注液孔和卷芯的空腔，将第一极耳和壳体的底壁焊接在一起，也即，第一极耳和底壁的焊印位于底壁与空腔及注液孔相重叠的部分内。
相比于现有技术中在安装顶盖之前，从上至下将第一极耳和壳体的底壁进行焊接的方式，本发明的扣式电池在安装顶盖组件之后，使焊接设备的一部分穿过顶盖组件的注液孔和卷芯的空腔将第一极耳和壳体底壁压紧，然后该焊接设备的能量再从注液孔和空腔传递给第一极耳进行焊接，此时，顶盖组件的存在能够对卷芯起到一定的保护作用，有利于避免焊接设备在焊接的过程中误伤卷芯，从而有利于保证扣式电池的质量和性能满足要求，进而有利于提升扣式电池的良品率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的扣式电池的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的扣式电池的剖视图一；
图3为本发明实施例一提供的扣式电池的剖视图二；
图4为本发明实施例二提供的第二极耳与顶盖焊接并放入壳体后的结构示意图；
图5为本发明实施例二提供的卷芯装入壳体的过程示意图；
图6为本发明实施例二提供的顶盖与壳体焊接在一起后的结构示意图；
图7为本发明实施例二提供的空心管穿过注液孔和卷芯空腔的剖视图。
附图标记说明：
10-外壳；
110-壳体；
111-底壁；
120-顶盖组件；
121-上盖；
122-顶盖；
1221-注液孔；
123-绝缘密封件；
20-卷芯；
210-第一极耳；
220-第二极耳；
230-空腔；
240-绝缘空心管；
30-空心管；
310-内腔。
具体实施方式
纽扣电池(buttoncell)也称扣式电池，是指外形尺寸象一颗小纽扣的电池。与柱状电池相比，扣式电池的直径较大，厚度较薄。由于扣式电池的体形较小，故在各种微型电子产品中得到了广泛的应用，例如，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。
扣式电池主要由外壳以及位于外壳内的卷芯组成。外壳包括壳体以及顶盖组件，其中，壳体包括底壁以及环绕底壁外边缘并往上延伸的侧围壁，顶盖组件盖设于侧围壁的顶端并与侧围壁密封，从而使得顶盖组件和壳体之间限定出用于容纳卷芯的容置腔。
顶盖组件包括设有中心孔的上盖，以及盖设在中心孔处的顶盖，并且在顶盖的中心设有注液孔，换言之，上盖自侧围壁的顶端往壳体的中轴线方向延伸，并且上盖设有环绕壳体的中轴线的中心孔，顶盖盖设在中心孔上、并且顶盖与上盖之间密封。在一些实现方式中，顶盖和上盖焊接在一起，从而具有相同的电极性，上盖再通过绝缘密封件与侧围壁绝缘密封；在另一些实现方式中，上盖与侧围壁焊接在一起，顶盖和上盖之间通过绝缘密封件绝缘密封，从而顶盖和上盖具有相反的电极性。
卷芯则主要由层叠设置的正极片、第一隔膜、负极片和第二隔膜经卷绕形成，在卷芯的中心形成有至少部分与中心孔重叠的空腔。
在容置腔内还灌注有电解液，并且正极片设置有正极极耳、负极片设计有负极极耳，两个极耳中的一个与壳体的底壁焊接，另一个则与顶盖焊接。
在扣式电池加工制造的过程中，将卷芯的极耳与壳体的底壁进行焊接主要有两种操作方式，第一种操作方式为：首先将极耳与壳体进行焊接，然后将卷芯放入壳体中；第二种操作方式为：首先将卷芯放入壳体中，然后将极耳与壳体进行焊接。
对于第二种操作方式而言，在具体操作时是首先将卷芯放入壳体中，然后利用焊接设备从上至下将极耳与壳体进行焊接，在焊接的过程中，由于卷芯的顶部没有任何保护，当卷芯发生晃动时，焊接设备很容易对卷芯造成误伤，从而会导致扣式电池的质量和性能不合格，降低了扣式电池的良品率，同时降低了扣式电池的生产效率。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种扣式电池，该扣式电池通过在顶盖组件上设置注液孔，并使注液孔与卷芯的空腔至少部分重叠，同时，通过设置第一极耳和壳体底壁的焊接区域与卷芯的空腔至少部分重叠，从而使扣式电池的第一极耳和壳体底壁的焊接区域能够通过注液孔和卷芯的空腔显露于视野中，以便于使焊接设备能够直接穿过顶盖的注液孔和卷芯的空腔，将第一极耳和壳体的底壁焊接在一起，也即，第一极耳和底壁的焊印位于底壁与空腔及注液孔相重叠的部分内。
而且，顶盖组件能够对卷芯起到一定的保护作用，以避免焊接设备在焊接的过程中误伤卷芯，从而能够保证扣式电池的质量和性能满足要求，有利于提升扣式电池的良品率，同时有利于提升扣式电池的生产效率。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通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。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的扣式电池的结构示意图；图2为本发明实施例一提供的扣式电池的剖视图一；图3为本发明实施例一提供的扣式电池的剖视图二。
参照图1至图3所示，本实施例提供一种扣式电池，该扣式电池包括外壳10和卷芯20，具体的，外壳10包括壳体110和顶盖组件120，壳体110和顶盖组件120共同围合成用于容置卷芯20的容置腔。
其中，壳体110包括：底壁111以及沿底壁111的外边缘设置并往上延伸的侧围壁。壳体110的底壁111可以向下凸出形成凸面，示例性的，凸面可以为锥形面，也可以为球形面，还可以为其他任意形状的凸面。凸面的设置能够增大扣式电池的内部空间，从而有利于提升扣式电池的循环性能。
顶盖组件120包括上盖121和顶盖122，上盖121自侧围壁的顶端往壳体110的中轴线方向延伸，在上盖121的中心设有环绕壳体110中轴线的中心孔，顶盖122盖设在中心孔并与上盖121密封。具体的，上盖121的外缘可以与壳体110焊接连接，上盖121的内缘与顶盖122的外缘搭接在一起，并且上盖121的内缘与顶盖122的外缘之间夹设有绝缘密封件123。
进一步的，上盖121与顶盖122搭接的接缝处可以涂覆密封胶，从而进一步保证顶盖组件120的密封性。
基于上述可知，外壳10包括通过绝缘密封件123绝缘连接的两部分，一部分为壳体110和上盖121，另一部分为顶盖122。当然，在另一些情况下，也可以是壳体110为一部分，上盖121和顶盖122为另一部分。
继续参考图1至图3，卷芯20包括正极片、负极片以及将正极片和负极片隔开的隔膜；正极片上焊接有正极耳，负极片上焊接有负极耳；卷绕过程中正极片、隔膜以及负极片从卷绕首端开始朝同一方向卷绕并最终形成卷绕式电芯，并且卷绕后的电芯中间形成有空腔230。卷芯20的正极耳和负极耳分别与外壳的相互绝缘的两部分连接并导通，以使卷芯20能够通过外壳10向外输出电能，或者通过外壳10接收外界输入的电能。
也即是说，本实施例的卷芯20包括第一极耳210和第二极耳220，其中，第一极耳210为正极耳，第二极耳220为负极耳；或者，第一极耳210为负极耳，第二极耳220为正极耳。
其中，第一极耳210与壳体110的底壁111焊接连接，第二极耳220与顶盖组件120中与壳体110电极性相反的顶盖112电连接。
示例性的，当上盖121与顶盖122的电极性相反时，第二极耳220可以与顶盖组件120中的顶盖122焊接连接；当上盖121与顶盖122的电极性相同时，第二极耳220可以与顶盖122或上盖121的任意一个焊接。当然，第二极耳220也可以与顶盖122或者上盖121通过其他方式连接，只要能够保证连接后的导电性能即可。
进一步的，顶盖122上设置有注液孔1221，注液孔1221与卷芯20的空腔230至少部分重叠；第一极耳210和壳体底壁111的焊接区域与卷芯20的空腔230至少部分重叠，以使扣式电池的第一极耳210和壳体底壁111的焊接区域能够通过注液孔1221和卷芯20的空腔230显露于视野中。
示例性地，在组装扣式电池时，首先将卷芯20放入壳体110中，使第一极耳210与壳体110的底壁111贴合，并将第二极耳220与顶盖组件120的内侧焊接；然后将贴有绝缘密封胶圈的顶盖组件120盖设在壳体110的侧围壁的顶端，并与侧围壁焊接在一起，从而实现顶盖组件120与壳体110的密封连接。接下来，使焊接设备的一部分穿过注液孔1221和卷芯20的空腔230，以便将第一极耳210压紧于壳体110的底壁111，然后焊接设备的主要工作部分产生足以将第一极耳210和底壁111贴合表面熔化的能量，从而将第一极耳210和壳体110的底壁111焊接在一起。顶盖组件120能够保护卷芯20的顶部在焊接的过程不会被焊接设备误伤。
可选地，从壳体110的侧围壁的顶端到焊印211的距离L1大于所述第一极耳210出卷芯20的端点到焊印211的极耳的长度L2。示例性地，图2中用G示意了侧围壁的顶端，用K示意了第一极耳210出卷芯20的端点，用O示意了焊印211。图2中示出了第一极耳210设置于卷芯20的外侧，从而第一极耳210出卷芯20的端点K也相应地位于卷芯20的外侧。
本实施例的扣式电池包括外壳10和卷芯20，外壳10包括壳体110和顶盖组件120，壳体110和顶盖组件120共同围合成用于容置卷芯20的容置腔，卷芯20包括第一极耳210和第二极耳220，第一极耳210与壳体110的底壁111焊接连接，第二极耳220与顶盖组件120连接，从而使卷芯20能够通过壳体110和顶盖组件120向外输送电能或者接收外界输入的电能。通过在顶盖122上设置注液孔1221，并使注液孔1221与卷芯20的空腔230至少部分重叠，同时，通过设置第一极耳210和壳体底壁111的焊接区域与卷芯20的空腔230至少部分重叠，从而使扣式电池的第一极耳210和壳体底壁111的焊接区域能够通过注液孔1221和卷芯20的空腔230显露于视野中，以便于在扣式电池的加工制造过程中，焊接设备能够直接穿过顶盖122的注液孔1221和卷芯20的空腔230，将第一极耳210和壳体110的底壁111焊接在一起，也即，第一极耳210和底壁111的焊印位于底壁111与空腔230及注液孔1221相重叠的部分内。
相比于现有技术中在盖合顶盖之前，从上至下将第一极耳和壳体的底壁进行焊接的方式，本实施例的扣式电池在顶盖组件120盖合之后，使焊接设备穿过顶盖122的注液孔1221和卷芯20的空腔230对第一极耳210和壳体底壁111进行焊接，此时，顶盖组件120的存在能够对卷芯20起到一定的保护作用，有利于避免焊接设备在焊接的过程中误伤卷芯20，从而有利于保证扣式电池的质量和性能满足要求，进而有利于提升扣式电池的良品率。
在一种实现方式中，第一极耳210背离壳体底壁111的焊接区域具有焊印，壳体底壁111背离第一极耳210的焊接区域为光滑面。
具体实现时，焊接设备可以从扣式电池的顶部向下将第一极耳210和壳体110的底壁111焊接在一起，示例性的，焊接设备可以为电阻焊接设备，电阻焊接设备的焊针可以穿过注液孔和卷芯的空腔与第一极耳抵接，以将第一极耳焊接在壳体的底壁上；或者，焊接设备也可以为激光焊接设备，激光焊接设备发出的激光可以直接穿过注液孔和卷芯的空腔照射在第一极耳上，以将第一极耳焊接在壳体的底壁上。
焊接设备从扣式电池的顶部向下将第一极耳210和壳体110的底壁111焊接在一起时，焊印形成在第一极耳210背离壳体底壁111的焊接区域，而壳体底壁111背离第一极耳210的焊接区域为光滑面，即，焊印仅能够从壳体110内部观察到，而焊印并未延伸至壳体底壁111背离第一极耳210的一面，即壳体底壁111的外表面没有焊印，因此，壳体底壁111的焊接区域的外表面仍然保持壳体底壁111的外表面在焊接前的形态，即光滑面的状态。从而在将扣式电池装配入电子产品后，扣式电池的壳体的光滑面能够与电子产品的导电区域保持良好的接触，以保证扣式电池与电子产品之间的电连接效果，从而有利于提升扣式电池与电子产品之间的能量传递效率。
在另一种实现方式中，壳体底壁111背离第一极耳210的焊接区域具有焊印，第一极耳210背离壳体底壁111的焊接区域为光滑面。
具体实现时，焊接设备可以从扣式电池的底部向上将壳体110的底壁111和第一极耳210焊接在一起，示例性的，焊接设备可以为激光焊接设备，激光焊接设备可以包括辅助焊接件，辅助焊接件可以穿过注液孔和卷芯的空腔与第一极耳抵接，以将第一极耳压紧在壳体的底壁上，激光焊接设备发出的激光可以从扣式电池的底部向上照射在壳体的外表面上，以将壳体的底壁和第一极耳焊接在一起。
焊接设备从扣式电池的底部向上将壳体110的底壁111和第一极耳210焊接在一起时，焊印形成在壳体底壁111背离第一极耳210的焊接区域，而第一极耳210背离壳体底壁111的焊接区域为光滑面，即，焊印仅能够从壳体110外表面观察到，而焊印并未延伸至第一极耳210背离壳体底壁111的一面，即第一极耳210的表面没有焊印，因此，第一极耳210的焊接区域的表面仍然保持第一极耳210的表面在焊接前的形态，即光滑面的状态。从而能够避免极耳上的焊印对卷芯产生不利影响，进而有利于提升扣式电池的质量和安全性能。
进一步的，壳体110的底壁111和顶盖组件120共同将卷芯20夹紧在容置腔内，以防止卷芯20在焊接的过程中晃动，从而能够进一步避免焊接设备误伤卷芯，进而能够保证扣式电池的质量和性能满足要求，有利于提升扣式电池的良品率，同时，有利于提高扣式电池的生产效率。
参照图3所示，卷芯20的空腔230内套设有绝缘空心管240，绝缘空心管240的顶部抵接顶盖组件120，绝缘空心管240的底部抵接第一极耳210；并且注液孔1221与绝缘空心管240的顶部开口至少部分重叠。从而使扣式电池的第一极耳210和壳体底壁111的焊接区域能够通过注液孔1221和绝缘空心管240显露于视野中，以便于在扣式电池的加工制造过程中，焊接设备能够直接穿过顶盖组件120的注液孔1221和绝缘空心管240，将第一极耳210和壳体110的底壁111焊接在一起。同时，绝缘空心管240能够对卷芯20的空腔230的内壁形成保护，避免焊接设备误伤卷芯空腔230的内壁。
示例性的，绝缘空心管240可以为橡胶空心管，橡胶空心管具有绝缘性能，从而能够避免扣式电池内部短路；当然，绝缘空心管240也可以为其他绝缘材质，只要能够满足本实施例的要求即可，此处不再赘述。
进一步的，绝缘空心管240的管壁设置有通孔，通孔可以有多个，从而能够保证注入扣式电池内部的电解液能够充分的浸润卷芯。
参照图3所示，在一种实现方式中，绝缘空心管240、注液孔1221以及卷芯20的空腔230可以同轴设置，并且，绝缘空心管240的内径大于注液孔1221的直径，以使绝缘空心管240的顶部抵接在注液孔1221周围的顶盖上。一方面，能够使注液孔1221和绝缘空心管240能够充分的将位于绝缘空心管240底部第一极耳210显露在视野中，以便于后续对第一极耳210和壳体底壁111进行焊接；另一方面，注液孔1221完全位于绝缘空心管240的内部，即，绝缘空心管240将注液孔1221与卷芯空腔230的内壁隔离开，从而能够避免用封口钉封闭注液孔1221的过程中碰伤卷芯空腔230的内壁。
在其他实现方式中，绝缘空心管240、注液孔1221以及卷芯20的空腔230也可以根据实际需要设置其中任意两者同轴，或者，设置三者均不同轴，只要能够满足本实施例的要求即可，此处不再赘述。
实施例二
图4为本发明实施例二提供的第二极耳与顶盖焊接并将其放入壳体后的结构示意图；图5为本发明实施例二提供的将卷芯装入壳体的过程示意图；图6为本发明实施例二提供的顶盖与壳体焊接在一起后的结构示意图；图7为本发明实施例二提供的空心管穿过注液孔和卷芯空腔的剖视图。
参照图4至图7所示，本实施例提供一种扣式电池的制备方法，该扣式电池的制备方法包括：
S100：提供外壳10。如图3所示，外壳10包括壳体110和顶盖组件120，其中，壳体110包括底壁111以及沿底壁111的外边缘设置并往上延伸的侧围壁，顶盖组件120则设有绝缘密封件。
S200：提供卷芯20。如图3所示，卷芯20包括正极片和负极片，在卷芯20的中心形成有空腔230，并且正极片和负极片的其中一个设置有第一极耳210，正极片和负极片的其中一个设置有第二极耳220，第二极耳220与第一极耳210分别往相反的方向延伸。其中，第一极耳210可以为正极耳，第二极耳220为负极耳；或者，第一极耳210可以为负极耳，第二极耳220为正极耳。
S300：将卷芯20的第二极耳220焊接于顶盖组件120的内侧，参照图4所示。在一种实现方式中，可以采用激光焊接方式将第二极耳220焊接于顶盖组件120上，从而一方面有利于避免顶盖组件120发生形变，另一方面，可以避免在顶盖组件120的外表面形成焊印；在另一种实现方式中，也可以采用电阻焊等焊接方式将第二极耳220焊接于顶盖组件120上，此处不再赘述。
S400：将卷芯20放置于壳体110内，参照图4。卷芯20的第一极耳210往壳体110的底壁111方向延伸并与底壁111接触。具体的，卷芯20的外径可以比壳体110的内径小0.2mm至0.4mm，一方面，便于将卷芯20放入壳体110中；另一方面，给卷芯20预留出膨胀的空间，避免扣式电池的内部压力过大，从而有利于提升扣式电池的安全性能。
需要说明的是，也可以如图5所示的先将卷芯20放置到壳体110内，然后再如图4所示的将第二极耳220焊接到顶盖组件120的内侧。
可选地，从壳体110的侧围壁的顶端到焊印211的距离L1大于所述第一极耳210出卷芯20的端点到焊印211的极耳的长度L2。示例性地，图2中用G示意了侧围壁的顶端，用K示意了第一极耳210出卷芯20的端点，用O示意了焊印211。图1中示出了第一极耳210设置于卷芯20的外侧，从而第一极耳210出卷芯20的端点K也相应地位于卷芯20的外侧。
S500：将顶盖组件120盖设于壳体110的侧围壁的顶端并与侧围壁密封，顶盖组件120设有注液孔1221，注液孔1221与卷芯20的空腔230至少部分重叠，参照图6所示。示意性地，当顶盖组件120中的上盖121与顶盖122的电极性相反时，顶盖组件120中的上盖121可以与壳体110采用焊接的方式进行密封，二者的焊接方式可以为电阻焊，也可以为激光焊，还可以为其他焊接方式；此外，焊接后可以对焊接处进行密封性检测，以保证扣式电池密封性，从而有利于保证扣式电池的质量和性能。
S610：通过焊接设备将第一极耳210与壳体110的底壁111焊接在一起，其中，焊接设备发出的能量和/或该焊接设备的辅助工具穿过注液孔1221和卷芯20的空腔230。
本实施例的扣式电池的制备方法通过将顶盖组件120盖设在壳体110的侧围壁顶端并与侧围壁密封，同时在顶盖组件120设置注液孔1221，使注液孔1221与卷芯20的空腔230至少部分重叠；焊接设备的一部分能够从注液孔1221伸入卷芯20的空腔230，并压紧第一极耳210，以便于将第一极耳210与壳体底壁111焊接在一起，也即，第一极耳210和底壁111的焊印位于底壁111与空腔230及注液孔1221相重叠的部分内。
相比于现有技术中在盖合顶盖之前，从上至下将第一极耳和壳体的底壁进行焊接的方式，本实施例的焊接方式中，一方面，顶盖组件120的存在不仅能够对卷芯20的顶面形成保护，而且能够将卷芯20压紧在壳体110内，防止卷芯20晃动，从而有效的避免了焊接设备在焊接的过程中误伤卷芯20，进而有利于保证扣式电池的质量和性能满足要求，同时有利于提升扣式电池的良品率和生产效率。
其中，步骤S610的实现方式包括但不限于以下三种：
第一种可能的实现方式为，焊接设备为电阻焊接设备，电阻焊接设备的焊针能够穿过注液孔1221和卷芯20的空腔230，以将第一极耳210压紧并焊接在壳体110的底壁111上，从而能够保证的可靠性。随后，焊接设备的能量通过焊针传到第一极耳210的表面，以便将第一极耳210和壳体底壁111焊接在一起。焊接完成后，第一极耳的表面可以形成点状焊印，点状焊印的数量为1至3个，点状焊印的直径在0.5mm至2mm之间；同时，壳体的外表面没有焊印，保持光滑面。
由此，电阻焊接设备的焊针能够穿过注液孔1221和卷芯20的空腔230压紧第一极耳210和壳体底壁111，从而能够保证第一极耳210和壳体底壁111之间焊接的可靠性，避免了第一极耳210和壳体底壁111之间贴合不紧密而导致虚焊，进而有利于保证扣式电池的质量和性能。
第二种可能的实现方式为，焊接设备包括激光焊接设备和空心管30，空心管30能够穿过注液孔1221和卷芯20的空腔230，以将第一极耳210压紧在壳体110的底壁111上；激光焊接设备发出的激光能够穿过空心管30的内腔310，照射到第一极耳210上，以将第一极耳210和壳体底壁111焊接在一起。焊接完成后，第一极耳的表面可以形成点状焊印，点状焊印的轮廓呈圆形，点状焊印的数量大于等于2个，点状焊印的直径大于等于50μm；同时，壳体的外表面没有焊印，保持光滑面。
穿设在注液孔1221和空腔230内的空心管30，一方面，能够用于将第一极耳210压紧在壳体110的底壁111上，以防止第一极耳210与壳体的底壁111之间贴合不够紧密而导致虚焊，从而影响扣式电池的质量和性能；另一方面，能够将激光与卷芯20隔开，并对激光进行导向，从而不仅能够防止激光误伤到卷芯20，而且能够避免激光照射到焊接区域外的其他位置。
第三种可能的实现方式为，焊接设备包括激光焊接设备和焊接辅助件，焊接辅助件能够穿过注液孔1221和卷芯20的空腔230，以将第一极耳210压紧在壳体110的底壁111上；激光焊接设备能够从壳体110的底部进行焊接，以将壳体110的底壁111和第一极耳210焊接在一起。焊接完成后，壳体底壁的表面可以形成点状焊印，点状焊印的轮廓呈圆形，点状焊印的数量大于等于2个，点状焊印的直径大于等于50μm；同时，第一极耳的表面没有焊印，保持光滑面。
穿设在注液孔1221和空腔230内的辅助焊接件，一方面能够用于将第一极耳210压紧在壳体110的底壁111上，以防止第一极耳210与壳体的底壁111之间贴合不够紧密而导致虚焊，从而影响扣式电池的质量和性能；另一方面，当激光焊接设备从壳体110外部进行焊接能够进一步避免激光焊接设备误伤卷芯20。
需要指出的是，某些时候也可以不使用空心管或者辅助焊接件，而是直接用激光焊接设备进行焊接。例如，激光直接从注液孔1221的上方或者从底壁111的下方照射第一极耳210与110的底壁111贴合的位置，以将第一极耳210与底壁111焊接在一起。
实施例三
本实施例提供一种电子产品，该电子产品包括扣式电池。
本实施例中的扣式电池与实施例一提供的电池的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照上述实施例的描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“上”、“下”(如果存在)等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (13)
1.一种扣式电池，其特征在于，包括外壳和卷芯；
所述外壳包括壳体和顶盖组件，其中，所述壳体包括：底壁以及沿所述底壁的外边缘设置并往上延伸的侧围壁，所述顶盖组件盖设在所述侧围壁的顶端并与所述侧围壁密封，所述壳体和所述顶盖组件共同围合成用于容置所述卷芯的容置腔；
所述卷芯包括正极片和负极片，所述卷芯的中心形成有空腔，并且所述正极片或负极片的其中一个设置有往所述底壁方向延伸的第一极耳，所述正极片和负极片的另外一个设置有往所述底壁相反方向延伸的第二极耳，所述第一极耳与所述壳体的底壁焊接，所述第二极耳与所述顶盖组件的内侧焊接；
所述顶盖组件设置有注液孔，所述注液孔与所述卷芯的空腔至少部分重叠；所述第一极耳和所述底壁的焊印位于所述底壁与所述空腔及所述注液孔相重叠的部分内。
2.根据权利要求1所述的扣式电池，其特征在于，所述侧围壁的顶端到所述焊印的距离大于所述第一极耳出所述卷芯的端点到所述焊印的极耳的长度。
3.根据权利要求1所述的扣式电池，其特征在于，所述第一极耳背离所述壳体底壁的焊接区域具有焊印，所述壳体底壁背离所述第一极耳的焊接区域为光滑面；或，
所述壳体底壁背离所述第一极耳的焊接区域具有焊印，所述第一极耳背离所述壳体底壁的焊接区域为光滑面。
4.根据权利要求1所述的扣式电池，其特征在于，所述卷芯的空腔内套设有绝缘空心管，所述绝缘空心管的顶部抵接在所述顶盖上，所述绝缘空心管的底部抵接在所述第一极耳上；
所述注液孔与所述绝缘空心管的顶部开口至少部分重叠。
5.根据权利要求4所述的扣式电池，其特征在于，所述绝缘空心管为橡胶空心管；和/或，
所述绝缘空心管的管壁设置有通孔。
6.根据权利要求4所述的扣式电池，其特征在于，所述绝缘空心管、所述注液孔以及所述卷芯的空腔同轴设置，且所述绝缘空心管的内径大于所述注液孔的直径。
7.根据权利要求1-6任一项所述的扣式电池，其特征在于，所述顶盖组件包括上盖和顶盖；
所述上盖的外缘与所述侧围壁焊接，所述上盖的内缘与所述顶盖的外缘搭接在一起，且所述上盖的内缘与所述顶盖的外缘之间夹设有绝缘密封件；
所述第二极耳与所述顶盖的内侧焊接，所述注液孔位于所述顶盖上。
8.根据权利要求7所述的扣式电池，其特征在于，所述上盖与所述顶盖搭接的接缝处涂覆有密封胶。
9.根据权利要求1-6任一项所述的扣式电池，其特征在于，所述壳体的底壁向下凸出形成凸面。
10.一种扣式电池的制备方法，其特征在于，包括：
提供外壳，所述外壳包括壳体和顶盖组件，其中，所述壳体包括底壁以及沿所述底壁的外边缘设置并往上延伸的侧围壁，所述顶盖组件设有绝缘密封件；
提供卷芯，所述卷芯包括层叠设置的正极片和负极片，所述卷芯的中心形成有空腔，并且所述正极片或负极片的其中一个设置有第一极耳，所述正极片和负极片的另外一个设置有第二极耳，所述第二极耳与所述第一极耳分别往相反的方向延伸；
将所述卷芯的第二极耳焊接于顶盖组件的内侧；
将卷芯放置于壳体内，所述卷芯的第一极耳往壳体的底壁方向延伸并与所述底壁接触；
将所述顶盖组件盖设于所述侧围壁的顶端并与所述侧围壁密封，所述顶盖组件设有注液孔，所述注液孔与所述卷芯的空腔至少部分重叠；
通过焊接设备将所述第一极耳与所述壳体的底壁焊接在一起，其中，所述焊接设备发出的能量或者所述焊接设备的辅助工具穿过所述注液孔和所述卷芯的空腔。
11.根据权利要求10所述的扣式电池的制备方法，其特征在于，所述焊接设备为电阻焊接设备，所述电阻焊接设备的焊针穿过所述注液孔和所述卷芯的空腔，将所述第一极耳压紧并焊接在所述壳体的底壁上。
12.根据权利要求10所述的扣式电池的制备方法，其特征在于，所述焊接设备包括激光焊接设备和空心管，所述空心管穿过所述注液孔和所述卷芯的空腔，将所述第一极耳压紧在所述壳体的底壁上；
所述激光焊接设备发出的激光穿过所述空心管的内腔，照射到所述第一极耳上，以将所述第一极耳和所述壳体底壁焊接在一起。
13.根据权利要求10所述的扣式电池的制备方法，其特征在于，所述焊接设备包括激光焊接设备和焊接辅助件，所述焊接辅助件穿过所述注液孔和所述卷芯的空腔，将所述第一极耳压紧在所述壳体的底壁上；
所述激光焊接设备从所述壳体的底部进行焊接，以将所述壳体的底壁和所述第一极耳焊接在一起。
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