CN112467266B - 钢壳扣式电池的制备方法及钢壳扣式电池 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种钢壳扣式电池的制备方法及钢壳扣式电池。上述的钢壳扣式电池的制备方法包括以下步骤：将上盖板、泄压绝缘片以及负极接触片依次堆叠；对上盖板、泄压绝缘片及负极接触片进行热压操作；将的正极引线与下壳体焊接，将负极引线与负极接触片焊接；将卷绕式电芯组件的芯体放置于下壳体的下壳腔体内，将顶盖组件盖合在下壳体，而泄压绝缘片及负极接触片则位于上盖板远离下壳体的一侧；对上盖板及下壳体进行焊接，得到钢壳扣式电池。泄压绝缘片分别与上盖板及负极接触片粘接，当温度和气压达到较高值时，泄压绝缘片将会受热而发生轻微变形，内部气体能够流出，使得电池完成泄压，进而防止电池内部短路而发生爆炸的情况。

Description

钢壳扣式电池的制备方法及钢壳扣式电池

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种钢壳扣式电池的制备方法及钢壳扣式电池。

背景技术

随着便携式电子产品和智能穿戴电子产品的发展，电池被要求更加的微型化。在保持较高寿命的同时，要求电池具有尽可能高的体积比能量、质量比能量，因此钢壳扣式电池的需求量也日渐提高。

传统的钢壳扣式的通常采用以下两种封装方式，一是钢壳扣式电池的正负极壳体通过内径差相互扣合，并通过上下壳体的连接处的卡位槽进行固定连接；二是通过翻折正极壳体的上沿，使得正极壳体的上沿扣住负极盖，进而使得负极盖被固定。也就是说，传统的封装方式均为机械配合封装。由于传统的封装方式采用机械配合方式，需要较高的加工精度，因此容易出现因密封效果不佳而导致的漏液的情况。另外，当电池因意外短路而发生电池内部升温膨胀的情况，传统的钢壳扣式电池由于采用机械式的扣合连接，难以完成泄压，进而容易导致电池发生爆炸的情况。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种密封效果较好，安全性较高、空间利用率较高的钢壳扣式电池的制备方法及钢壳扣式电池。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种钢壳扣式电池的制备方法，包括以下步骤：

将开设有第一连通口的上盖板、开设有第二连通口的泄压绝缘片以及负极接触片依次堆叠，并使所述第一连通口与所述第二连通口对齐；

对所述上盖板、所述泄压绝缘片及所述负极接触片进行热压操作，使所述泄压绝缘片分别与所述上盖板及所述负极接触片粘接，得到顶盖组件；

将卷绕式电芯组件的正极引线与下壳体焊接，并将所述卷绕式电芯组件的负极引线与所述负极接触片焊接；

将所述卷绕式电芯组件的芯体放置于所述下壳体的下壳腔体内，将所述顶盖组件盖合在所述下壳体上，以使所述上盖板覆盖所述下壳体的下壳开口，并使所述泄压绝缘片及所述负极接触片则均位于所述上盖板远离所述下壳体的一侧；

对所述上盖板及所述下壳体进行焊接，得到钢壳扣式电池。

在其中一个实施例中，在将开设有第一连通口的上盖板、开设有第二连通口的泄压绝缘片以及负极接触片依次堆叠的步骤之前，所述钢壳扣式电池的制备方法还包括步骤：

对所述上盖板进行冲压操作，以使上盖板的中心位置形成有朝背离所述泄压绝缘片的一侧凸起的凸起接触部；

在其中一个实施例中，在对所述上盖板进行冲压操作，以使上盖板的中心位置形成有凸起接触部的步骤之后，以及在将开设有第一连通口的上盖板、开设有第二连通口的泄压绝缘片以及负极接触片依次堆叠的步骤之前，所述钢壳扣式电池的制备方法还包括步骤：

对所述凸起接触部进行表面处理操作，使所述凸起接触部的表面覆盖有第一耐磨导电层。

在其中一个实施例中，在对所述上盖板、所述泄压绝缘片及所述负极接触片进行热压操作的步骤之后，以及在将卷绕式电芯组件的正极引线与下壳体焊接的步骤之前，所述钢壳扣式电池的制备方法还包括步骤：

对所述下壳体进行表面处理操作，使所述下壳体远离所述下壳开口的端面覆盖有第二耐磨导电层。

在其中一个实施例中，在对所述上盖板及所述下壳体进行焊接的步骤之后，所述钢壳扣式电池的制备方法还包括步骤：

将开设有第一避位口及第二避位口的绝缘层套设在所述钢壳扣式电池上，使所述第一避位口位于所述负极接触片的对应位置处，所述第二避位口位于所述下壳体远离所述下壳开口的端面的对应位置处

在其中一个实施例中，在对所述上盖板及所述下壳体进行焊接的步骤具体为：

采用激光焊接工艺对所述上盖板及下壳体进行焊接。

在其中一个实施例中，在对所述上盖板及所述下壳体进行焊接的步骤之后，所述钢壳扣式电池的制备方法还包括以下步骤：

对所述上盖板及下壳体的焊接处进行打磨。

在其中一个实施例中，在将开设有第一连通口的上盖板、开设有第二连通口的泄压绝缘片以及负极接触片依次堆叠的步骤中，所述第一连通口及所述第二连通口的截面形状相同。

在其中一个实施例中，所述第一连通口通过激光切割工艺对上盖板进行切割得到。

一种钢壳扣式电池，所述钢壳扣式电池采用上述任意一项实施例所述的钢壳扣式电池的制备方法制备得到。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

1、上盖板与下壳体之间焊接固定，使得下壳腔体形成封闭腔体，相对于传统的封装方式，由于无需在卷绕式电芯组件的两侧或者顶部设置用于辅助外壳封装的结构，在同样的电池体积下，能够使得下壳腔体具有更大的容纳空间，进而能够容置更大的卷绕式电芯组件，达到提高电池储电量的效果。

2、泄压绝缘片分别与上盖板及负极接触片粘接，当电池内部因意外短路等意外而升温或膨胀时，由于泄压绝缘片具有热塑性，当温度和气压达到较高值时，泄压绝缘片将会受热而发生轻微变形，泄压绝缘片变形后电池的密封性下降，内部气体能够流出，使得电池完成泄压，进而防止电池内部短路而发生爆炸的情况，提高了该电池的使用安全性。

3、由于上盖体和下壳体之间焊接固定，与传统的外壳封装方式相比，对于零件加工精度的要求降低，能够提高加工效率，同时，焊接将在上盖体与下壳体的连接处形成焊缝，能够完全封堵上盖板和下壳体之间的缝隙，有效的防止漏液情况的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为一实施例中钢壳扣式电池的制备方法的流程图；

图2为采用图1所示的钢壳扣式电池的制备方法制备得到的钢壳扣式电池的结构示意图；

图3为图2所述钢壳扣式电池的下壳体及顶盖组件的爆炸图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一实施例的钢壳扣式电池的制备方法，包括以下步骤：

将开设有第一连通口的上盖板、开设有第二连通口的泄压绝缘片以及负极接触片依次堆叠，并使所述第一连通口与所述第二连通口对齐；

对所述上盖板、所述泄压绝缘片及所述负极接触片进行热压操作，使所述泄压绝缘片分别与所述上盖板及所述负极接触片粘接，得到顶盖组件；

将卷绕式电芯组件的正极引线与下壳体焊接，将所述卷绕式电芯组件的负极引线与所述负极接触片焊接；

将所述卷绕式电芯组件的芯体放置于所述下壳体的下壳腔体内，将所述顶盖组件盖合在所述下壳体上，以使所述上盖板覆盖所述下壳体的下壳开口，而所述泄压绝缘片及所述负极接触片则位于所述上盖板远离所述下壳体的一侧；

对所述上盖板及所述下壳体进行焊接，得到钢壳扣式电池。

如图1所示，为了更好的理解上述的钢壳扣式电池的制备方法，以下对钢壳扣式电池的制备方法作进一步的解释说明，本实施例的钢壳扣式电池的制备方法用于制备钢壳扣式电池。在其中一个实施例中，钢壳扣式电池的制备方法包括以下步骤的部分或全部：

S100:将开设有第一连通口的上盖板、开设有第二连通口的泄压绝缘片以及负极接触片依次堆叠，并使所述第一连通口与所述第二连通口对齐。具体地，该步骤包括对上盖板进行开口操作，使其开设有第一连通口，对泄压绝缘片进行开口操作，使其开设有第二连通口，并将开设有第一连通口的上盖板、开设有第二连通口的泄压绝缘片以及负极接触片依次堆叠，堆叠后的第一连通口与第二连通口对齐，通过上述步骤完成堆叠设置，以便于后续加工。

S200:对所述上盖板、所述泄压绝缘片及所述负极接触片进行热压操作，使所述泄压绝缘片分别与所述上盖板及所述负极接触片粘接，得到顶盖组件。对堆叠设置后的上盖板、所述泄压绝缘片及所述负极接触片进行热压操作，泄压绝缘片为热熔胶胶片，在该步骤中，将上盖板、所述泄压绝缘片及所述负极接触片均置于热压机中，热压机在热压过程中将对材料进行加热，泄压绝缘片受热并分别与上盖板及负极接触片压合，泄压绝缘片具有热塑性，在压合过程中泄压绝缘片与上盖板及负极接触片的分子间隙大幅减小，使得泄压绝缘片分别与上盖板及负极接触片紧密粘接，三者形成统一整体，即得到顶盖组件。

S300:将卷绕式电芯组件的正极引线与下壳体焊接，将所述卷绕式电芯组件的负极引线与所述负极接触片焊接。在该步骤中，将卷绕式电芯组件的正负极引线分别与下壳体及负极接触片焊接，使得电芯的正负极与电池整体外壳的正负极的连接更牢固，在安装使用电池的过程中电路不易受外界干扰而断开或失效。

S400:将所述卷绕式电芯组件的芯体放置于所述下壳体的下壳腔体内，将所述顶盖组件盖合在所述下壳体上，以使所述上盖板覆盖所述下壳体的下壳开口，而所述泄压绝缘片及所述负极接触片则位于所述上盖板远离所述下壳体的一侧。在该步骤中，将顶盖组件盖合在所述下壳体上，使得下壳体的下壳腔体形成封闭腔体，需要注意的是，顶盖组件的负极接触片用于与外部电路的负极连接，因此顶盖组件盖合下壳体后，顶盖组件的上盖板与下壳体相抵，而泄压绝缘片及负极接触片均位于上盖板背离下壳体的一侧，如此，负极接触片位于顶盖组件及下壳体形成的封闭腔体以外，即能够与外界电路的负极进行连接。

S500:对所述上盖板及所述下壳体进行焊接，得到钢壳扣式电池。将盖合组装后的顶盖组件及下壳体进行焊接，使得顶盖组件与下壳体固定连接，进而完成电池外壳的封装，得到钢壳扣式电池。

在本实施例中，上盖板与下壳体之间焊接固定，使得下壳腔体形成封闭腔体，相对于传统的封装方式，由于无需在卷绕式电芯组件的两侧或者顶部设置用于辅助外壳封装的结构，在同样的电池体积下，能够使得下壳腔体具有更大的容纳空间，进而能够容置更大的卷绕式电芯组件，达到提高电池储电量的效果。进一步地，泄压绝缘片分别与上盖板及负极接触片粘接，当电池内部因意外短路等意外而升温或膨胀时，由于泄压绝缘片具有热塑性，当温度和气压达到较高值时，泄压绝缘片将会受热而发生轻微变形，泄压绝缘片变形后电池的密封性下降，内部气体能够流出，使得电池完成泄压，进而防止电池内部短路而发生爆炸的情况，提高了该电池的使用安全性。进一步地，由于上盖体和下壳体之间焊接固定，与传统的外壳封装方式相比，对于零件加工精度的要求降低，能够提高加工效率，同时，焊接将在上盖体与下壳体的连接处形成焊缝，能够完全封堵上盖板和下壳体之间的缝隙，有效的防止漏液情况的发生。

由于在进行热压操作前需要对将上盖板、泄压绝缘片及负极接触片进行层叠设置，以便于后续的热压操作。进一步地，上盖板开设有第一安装槽，负极接触片开设有第二安装槽，第一安装槽的截面形状及第二安装槽的截面形状均与泄压绝缘片的截面形状相适配，泄压绝缘片的两侧面分别设置第一安装槽及第二安装槽中。通过第一安装槽及第二安装槽，能够便于泄压绝缘片在堆叠快速的与上盖板及负极接触片进行对位，同时能够增加堆叠对位的精确度，使得粘接效果更好，避免由于对位不精确而导致的局部粘接力度较小、粘接易失效的情况发生，上盖板、泄压绝缘片及负极接触片堆叠设置后，第一安装槽及第二安装槽能够起到限位的作用，防止上盖板、泄压绝缘片及负极接触片之间发生横向移动，起到在热压前保持上盖板、泄压绝缘片及负极接触片的相对位置固定的效果，进而使对所述上盖板、所述泄压绝缘片及所述负极接触片进行热压的精度较高。

为了使得电池意外短路时泄压更加平缓，增强电池的安全性，进一步地，泄压绝缘片包括第一粘接层及第二粘接层，第一粘接层与第二粘接层堆叠设置并固定连接。在热压过程中，第一粘接层与上盖板相抵而第二粘接层与负极接触片相抵，第一粘接层与第二粘接层均为热熔胶片，并且第一粘接层的粘结强度大于第二粘接层的粘结强度，在热压粘接后，泄压绝缘片与上盖板的粘接力要大于泄压绝缘片与负极接触片的粘接力，当电池内部意外短路而升温升压时，由于泄压绝缘片与负极接触片的粘接力小于泄压绝缘片与上盖板的粘接力，因此与泄压绝缘片与负极接触片之间更容易产生空隙而发生泄压，如此，能够使得电池意外短路时的泄压过程更加可控以及更加稳定，进而避免在意外短路时，泄压绝缘片的两侧面均可发生泄压而导致的泄压过程不稳定的情况。

可以理解，当泄压绝缘片变形泄压时，由于下壳腔体内具有电解液，在泄压过程中电解液可能会随着气体一同向外部喷出，为了防止电解液外漏而损坏电池周围的电子元器件。进一步地，对所述上盖板、所述泄压绝缘片及所述负极接触片进行热压操作，使所述泄压绝缘片分别与所述上盖板及所述负极接触片粘接的步骤具体为：对所述上盖板、所述泄压绝缘片及所述负极接触片进行热压操作，使所述泄压绝缘片分别与所述上盖板及所述负极接触片粘接，并且泄压绝缘片与所述负极接触片的连接区域位于所述泄压绝缘片的外沿轮廓以内。

进一步地，负极接触片的边缘套设有吸液圈，并且吸液圈抵接在泄压绝缘片远离上盖板的侧面上，如此当泄压绝缘片与负极接触片粘接后，吸液圈位于负极接触片与泄压绝缘片的连接处，当电池泄压时，电解液随着气体一同喷出，吸液圈能够利用自身的吸水能力吸附电解液，防止电解液外漏，进而起到防止外漏电解液损坏电子元器件的效果。

为了提升焊接的效果以及提高焊接后的上盖板与下壳体之间的密封性，进一步地，在对上盖板及所述下壳体进行焊接前，还包括步骤：对上盖板及下壳体的边缘进行打磨，通过对上盖板及下壳体的边缘进行打磨，首先能够清除上盖板及下壳体的边缘在机械加工后存在的细微毛刺，使得上盖板及下壳体边缘的粗糙度更低，另外，打磨后的下壳体与上盖板之间的连接面更加平整，在盖合及焊接时，上盖板和下壳体之间的间隙更加小，配合更加紧密，进而使得焊接后的上盖板及下壳体之间的密封性更强。

为了提高焊接的安全性，防止焊接过程中损坏电池内部的卷绕式电芯组件。进一步地，上盖板背离泄压绝缘片的侧面设置有环形定位圈，环形定位圈的截面的外沿轮廓与下壳开口的形状相适配，因此，在将顶盖组件盖合在下壳体时，环形定位圈能够起到辅助定位的作用，使得盖合位置更加准确，盖合后的顶盖组件与下壳体之间由于有环形定位圈与下壳开口的配合作用，能够限制顶盖组件与下壳体之间横向移动，起到临时固定的效果，进而提高焊接过程中下壳体与顶盖组件的相对稳定性，另外环形定位圈能够起到隔绝作用，使得焊接过程中产生的光和热无法从下壳体与上盖板之间的缝隙进入到电池内部，进而起到提高焊接的安全性以及保护电池内部结构的效果。

为了提高上盖板与下壳体在焊接过程中的稳定性，以及提高焊接的质量，进一步地，对所述上盖板及所述下壳体进行焊接的步骤，包括在上盖板与下壳体的连接位置的两侧分别进行一次点焊，即上盖板及所述下壳体进行焊接的第一焊接过程；对上盖板及下壳体的连接位置进行连续焊，即上盖板及所述下壳体进行焊接的第二焊接过程。第一焊接过程中在上盖板与下壳体的连接位置的两侧分别进行一次点焊，能够起到初步固定上盖板和下壳体的作用，使得上盖体和下壳体之间具有一定的连接强度，在第二焊接过程中对上盖板及下壳体进行连接焊时，上盖体及下壳体之间便可更加稳定，不会在焊接的过程中产生相对位移或振动，进而提高焊接的质量。

在其中一个实施例中，在将开设有第一连通口的上盖板、开设有第二连通口的泄压绝缘片以及负极接触片依次堆叠的步骤之前，所述钢壳扣式电池的制备方法还包括以下步骤：对所述上盖板进行冲压操作，以使上盖板的中心位置形成有凸起接触部；在将开设有第一连通口的上盖板、开设有第二连通口的泄压绝缘片以及负极接触片依次堆叠的步骤中，所述凸起接触部凸出于所述上盖板背离泄压绝缘片的侧面。在本实施例中，负极接触片的中部向外弯折而形成凸起接触部，负极接触片的未变形部分为粘接部，负极接触片的粘接部与泄压绝缘片粘接，而凸起接触部则用于与外界电路的负极相连接，由于负极接触片的凸起接触部为凸起状，因此能够更容易与外界电路的负极进行连接，连接时更稳定，不容易发生断路，同时凸起接触部的凸起状能够起到快速辨认电池正负极的作用，使得电池的实用更加方便。

在其中一个实施例中，在对所述上盖板进行冲压操作，以使上盖板的中心位置形成有凸起接触部的步骤之后，以及在将开设有第一连通口的上盖板、开设有第二连通口的泄压绝缘片以及负极接触片依次堆叠的步骤之前，所述钢壳扣式电池的制备方法还包括以下步骤：对所述凸起接触部进行表面处理操作，使所述凸起接触部的表面覆盖有第一耐磨导电层。负极接触片作为电池的负极，需要与外界电路进行接触连接，为了增加负极接触片的耐用程度和平整度，在本实施例中，负极接触片远离泄压绝缘片的侧面设置有第一耐磨导电层，具体的，第一耐磨导电层为喷锡层，第一耐磨导电层能够对负极接触片的侧面进行保护，避免负极接触片的侧面被腐蚀或者被氧化，同时还能够增加负极接触片的平整度，使得负极接触片与外界电路的负极的连接更加稳定。

在其中一个实施例中，在对所述上盖板、所述泄压绝缘片及所述负极接触片进行热压操作的步骤之后，以及在将卷绕式电芯组件的正极引线与下壳体焊接的步骤之前，所述钢壳扣式电池的制备方法还包括以下步骤：对所述下壳体进行表面处理操作，使所述下壳体远离所述下壳开口的端面覆盖有第二耐磨导电层。所述下壳体远离所述下壳开口的端面设置有第二耐磨导电层。下壳体作为电池的负极，需要与外界电路进行接触连接，为了增加下壳体的耐用程度和平整度，在本实施例中，下壳体远离下壳开口的端面设置有第二耐磨导电层，具体的，第二耐磨导电层为喷锡层，第二耐磨导电层能够对下壳体的底部端面进行保护，避免下壳体的端面被腐蚀或者被氧化，同时还能够增加下壳体的底部端面的平整度，使得下壳体与外界电路的正极的连接更加稳定。

在其中一个实施例中，在对所述上盖板及所述下壳体进行焊接的步骤之后，所述钢壳扣式电池的制备方法还包括以下步骤：将开设有第一避位口及第二避位口的绝缘层套设在所述钢壳扣式电池上，所述第一避位口位于所述负极接触片的对应位置处，所述第二避位口位于所述下壳体远离所述下壳开口的端面的对应位置处。由于上盖板与下壳体焊接，而下壳体与电芯的正极导通，因此上盖板也与正极导通，而与负极导通的负极接触片与上盖板的位置较为接近，为了防止电池在使用过程中负极接触片与上盖板接触而导致电池短路，在本实施例中，该钢壳扣式电池套设有绝缘层，绝缘层开设有第一避位口及第二避位口，第一避位口对应设置在负极接触片位置处，第二避位口对应设置在下壳体远离下壳开口的端面位置处，通过套设该绝缘层，使得电池仅能通过负极接触片及下壳体的端面与外界进行电路连通，进而避免了负极接触片与上盖板接触而发生短路的情况，有效保证了电池在使用过程中的安全性。

在其中一个实施例中，在对所述上盖板及所述下壳体进行焊接的步骤具体为：采用激光焊接对所述上盖板及下壳体进行焊接。激光焊接具有对焊接构件变形影响很小及焊接成品合格率高的特点，激光焊形成的焊接缝很小，可以使得制备得到的钢壳扣式电池的外观更好，品质更高，而且激光焊的焊接速度快，有利于提高钢壳扣式电池制备的效率，提高生产效益。

在其中一个实施例中，在对所述上盖板及所述下壳体进行焊接的步骤之后，所述钢壳扣式电池的制备方法还包括以下步骤：对所述上盖板及下壳体的焊接处进行打磨。通过对上盖板及下壳体的焊接处进行打磨，使得上盖板的边缘与下壳体的外侧壁平滑连接，外观上二者形成统一的电池侧壁，使得外观上更加美观；同时，上盖板的边缘与下壳体的外侧壁平滑连接也有助于后续的加工工序的进行，如包覆绝缘层等，有助于提高加工效率；上盖板的边缘与下壳体的外侧壁平滑连接，在安装使用该电池时能够有效避免电池划伤人体或者物品的情况，使得电池的结构更加人性化。

在其中一个实施例中，在将开设有第一连通口的上盖板、开设有第二连通口的泄压绝缘片以及负极接触片依次堆叠的步骤中，所述第一连通口及所述第二连通口的截面形状相同。为了避免上盖板与负极接触片接触而导致电池内部短路，在本实施例中，第一连通口及所述第二连通口的截面形状相同，由于泄压绝缘片具有热塑性，在热压粘接过程中会产生一定的变形而横向延展，因此在热压过程中，第二连通口将会因泄压绝缘片的横向延展而缩小，第二连通口的内壁在上盖板与负极接触片之间凸出，起到阻隔负极接触片及上盖板的效果，使得负极接触片与上盖板无法接触，进而防止因正负极连而导致短路的情况。

在其中一个实施例中，所述第一连通口通过激光切割工艺对上盖板进行切割得到。在对上盖板进行开口操作中，采用激光切割对上盖板进行开口操作。激光切割具有切割质量好、切割效率高及切割速度快的优点，激光切割过程噪音低，适用于工业化生产，由于激光光斑小，能量密度高，切割速度快，因此激光切割能够获得较好的切割质量，采用激光切割对上盖板进行开口操作，可以在上盖板上切割出质量较好的第一连通口，由于激光切割的切口平整、毛刺少，因此能够有效减少后续对第一连通口进一步加工的工序，而且激光切割在切割时不需要与上盖板进行刚性接触，从而不会造成磨损，进而保证上盖板的表面质量良好

本申请还提供一种钢壳扣式电池，所述钢壳扣式电池采用上述任意一项实施例所述的钢壳扣式电池的制备方法制备得到。在其中一个实施例中，如图2和图3所示，钢壳扣式电池10包括下壳体100、顶盖组件200、卷绕式电芯组件300。下壳体100开设有下壳腔体110及下壳开口120，下壳腔体110与下壳开口120连通。顶盖组件200包括上盖板210、泄压绝缘片220及负极接触片230，上盖板210盖设在下壳开口120上，并且上盖板210与下壳体100焊接，上盖板210、泄压绝缘片220及负极接触片230依次层叠设置，泄压绝缘片220分别与上盖板210及负极接触片230粘接，泄压绝缘片220位于上盖板210背离下壳体100的侧面，上盖板210开设有第一连通口211，泄压绝缘片220开设有第二连通口221，第一连通口211分别与下壳腔体110及第二连通口221连通。卷绕式电芯组件300包括芯体310、正极连接部320及负极连接部330，芯体310分别与正极连接部320及负极连接部330连接，正极连接部320位于下壳腔体110内并与下壳体100连接，负极连接部330分别穿设于第一连通口211及第二连通口221内，并且负极连接部330与负极接触片230连接。

在本实施例中，下壳体100开设有下壳腔体110及下壳开口120，下壳腔体110用于容置卷绕式电芯组件300，卷绕式电芯组件300的正极连接部320与下壳体100连接，以使芯体310与下壳体100之间能够导通。顶盖组件200包括上盖板210、泄压绝缘片220及负极接触片230，上盖板210盖设在下壳体100上，以遮盖下壳开口120，同时上盖板210与下壳体100通过激光焊接进行固定。上盖板210的远离下壳体100的侧面与泄压绝缘片220粘接，并且泄压绝缘片220远离上盖板210的侧面与负极接触片230粘接，使得泄压绝缘片220及负极接触片230与上盖板210形成整体结构。具体的，粘接过程如下，将上盖板210、泄压绝缘片220及负极接触片230依次层叠设置，并通过热压机对三者进行压合，泄压绝缘片220为热塑性材料，泄压绝缘片220受热后分别与上盖板210及负极接触片230粘接。上盖板210开设有第一连通口211，泄压绝缘片220开设有第二连通口221，第一连通口211、第二连通口221及下壳腔体110相互连通，卷绕式电芯组件300的负极连接部330穿过第一连通口211及第二连通口221后与负极接触片230连接，以使芯体310与负极接触片230之间能够导通。

进一步地，上盖板210与下壳体100之间焊接固定，使得下壳腔体110形成封闭腔体，相对于传统的封装方式，由于无需在卷绕式电芯组件300的两侧或者顶部设置用于辅助外壳封装的结构，在同样的电池体积下，能够使得下壳腔体110具有更大的容纳空间，进而能够容置更大的卷绕式电芯组件300，达到提高电池储电量的效果。进一步地，泄压绝缘片220分别与上盖板210及负极接触片230粘接，当电池内部因意外短路等意外而升温或膨胀时，由于泄压绝缘片220具有热塑性，当温度和气压达到较高值时，泄压绝缘片220将会受热而发生轻微变形，泄压绝缘片220变形后电池的密封性下降，内部气体能够流出，使得电池完成泄压，进而防止电池内部短路而发生爆炸的情况，提高了该电池的使用安全性。进一步地，由于上盖体和下壳体100之间焊接固定，与传统的外壳封装方式相比，对于零件加工精度的要求降低，能够提高加工效率，同时，焊接将在上盖体与下壳体100的连接处形成焊缝，能够完全封堵上盖板210和下壳体100之间的缝隙，有效的防止漏液情况的发生。

如图2所示，在其中一个实施例中，负极接触片230包括粘接部231及凸起接触部232，粘接部231与泄压绝缘片220粘接，凸起接触部232凸出于粘接部231远离泄压绝缘片220的表面。在本实施例中，负极接触片230的中部向外弯折而形成凸起接触部232，负极接触片230的未变形部分为粘接部231，负极接触片230的粘接部231与泄压绝缘片220粘接，而凸起接触部232则用于与外界电路的负极相连接，由于负极接触片230的凸起接触部232为凸起状，因此能够更容易与外界电路的负极进行连接，连接时更稳定，不容易发生断路，同时凸起接触部232的凸起状能够起到快速辨认电池正负极的作用，使得电池的实用更加方便。

如图2所示，在其中一个实施例中，负极接触片230的外沿轮廓的截面面积小于泄压绝缘片220的的外沿轮廓的截面面积，并且泄压绝缘片220与负极接触片230的连接区域位于泄压绝缘片220的外沿轮廓内部。由于上盖板210与下壳体100焊接，而下壳体100与卷绕式电芯组件300的正极连接部320连接，因此上盖板210和芯体310之间为电路连接状态，由于负极接触片230层叠粘接在上盖板210上，而负极接触片230与卷绕式电芯组件300的负极连接部330连接，所以负极接触片230与上盖板210碰触时将导致电芯的正负极连接，进而导致短路，为了避免负极接触片230与上盖板210接触，在本实施例中，负极接触片230的截面的外沿轮廓面积小于泄压绝缘片220的截面的外沿轮廓面积，并且泄压绝缘片220与负极接触片230的连接区域位于泄压绝缘片220的外沿轮廓以内，因此泄压绝缘片220能够有效阻隔负极接触片230及上盖板210，使得负极接触片230与上盖板210无法接触，进而防止因正负极连而导致短路的情况。

如图3所示，在其中一个实施例中，正极连接部320包括正极引线，正极引线与下壳体100焊接，负极连接部330包括负极引线，负极引线与负极接触片230焊接。芯体310通过正极连接部320和负极连接部330分别与下壳体100及上盖板210连接，具体的，正极连接部320包括正极引线，负极连接部330包括负极引线，正极引线和负极引线均与芯体310连接，并且正极引线和负极引线分别与下壳体100及上盖板210焊接，以增加连接的稳定性，能够提高电池的使用时的稳定性。

如图2所示，在其中一个实施例中，负极接触片230远离泄压绝缘片220的一侧设置有第一耐磨导电层233。负极接触片230作为电池的负极，需要与外界电路进行接触连接，为了增加负极接触片230的耐用程度和平整度，在本实施例中，负极接触片230远离泄压绝缘片220的侧面设置有第一耐磨导电层233，具体的，第一耐磨导电层233为喷锡层，第一耐磨导电层233能够对负极接触片230的侧面进行保护，避免负极接触片230的侧面被腐蚀或者被氧化，同时还能够增加负极接触片230的平整度，使得负极接触片230与外界电路的负极的连接更加稳定。

如图3所示，在其中一个实施例中，下壳体100远离下壳开口120的一侧设置有第二耐磨导电层340。下壳体100作为电池的负极，需要与外界电路进行接触连接，为了增加下壳体100的耐用程度和平整度，在本实施例中，下壳体100远离下壳开口120的端面设置有第二耐磨导电层340，具体的，第二耐磨导电层340为喷锡层，第二耐磨导电层340能够对下壳体100的底部端面进行保护，避免下壳体100的端面被腐蚀或者被氧化，同时还能够增加下壳体100的底部端面的平整度，使得下壳体100与外界电路的正极的连接更加稳定。

如图2所示，在其中一个实施例中，上盖板210包括弯折定位部212，弯折定位部212包括上盖板210的边缘弯折形成的第一弯折部212a，第一弯折部212a的形状与下壳开口120相适配。由于上盖板210的边缘需要与下壳体100的下壳开口120处外壁激光焊接，并且上盖板210为片状结构，仅能通过二者相互适配的边缘进行对齐定位，而该定位方式的定位精准度低，并且还需要额外对二者进行临时固定，以使焊接过程顺利进行。在本实施例中，上盖板210的边缘弯折形成有第一弯折部212a，第一弯折部212a的外壁形状与下壳开口120相适配，在焊接前能够将相互适配的第一弯折部212a和下壳开口120进行组合，使得上盖板210卡合在下壳体100的下壳开口120处，即可将上盖板210与下壳体100进行定位，有助于提高定位的精确度，同时，上盖板210与下壳体100的下壳开口120相互卡合，能起到将上盖板210与下壳体100临时固定的作用，进而起到进行激光焊接保持上盖板210稳定的作用。

如图2所示，在其中一个实施例中，弯折定位部212还包括与所述第一弯折部212a的边缘连接的第二弯折部212b，第二弯折部212b与下壳体100的设有下壳开口120的端部抵接，并且第二弯折部212b与下壳体100焊接。为了增加电池的密封性、以及防止激光焊接时损坏电池内部的卷绕式电芯组件300，在本实施例中，第一弯折部212a的边缘弯折形成有第二弯折部212b，第二弯折部212b与下壳体100的设有下壳开口120的端部相抵，在焊接时，第二弯折部212b的边缘与下壳体100的外壁相互焊接，激光入射时，从第二弯折部212b和下壳体100的缝隙中漏出的激光将被第一弯折部212a阻挡，达到防止激光损坏卷绕式电芯组件300的效果；另外，焊接后的第二弯折部212b抵接在下壳体100的下壳开口120的上沿，使得壳体开口被上盖板210覆盖，能够阻挡电池内部的液体漏出，提高电池的密封性。

如图2所示，在其中一个实施例中，第二弯折部212b的边缘与下壳体100的外侧壁平齐。在本实施例中，焊接后的上盖板210，其第二弯折部212b的边缘与下壳体100的外侧壁平齐，使得第二弯折部212b的边缘与下壳体100的外侧壁平滑连接，外观上二者形成统一的电池侧壁，使得外观上更加美观；进一步地，第二弯折部212b的边缘与下壳体100的外侧壁平滑连接也有助于后续的加工工序的进行，如包覆绝缘外衣等，有助于提高加工效率；进一步地，第二弯折部212b的边缘与下壳体100的外侧壁平滑连接，在安装使用该电池时能够有效避免电池划伤人体或者物品的情况，使得电池的结构更加人性化。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种钢壳扣式电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将开设有第一连通口的上盖板、开设有第二连通口的泄压绝缘片以及负极接触片依次堆叠，并使所述第一连通口与所述第二连通口对齐；

对所述上盖板、所述泄压绝缘片及所述负极接触片进行热压操作，使所述泄压绝缘片分别与所述上盖板及所述负极接触片粘接，得到顶盖组件；其中，所述泄压绝缘片为热塑性材料，所述泄压绝缘片包括第一粘接层及第二粘接层，所述第一粘接层与所述第二粘接层堆叠设置并固定连接，在热压过程中，所述第一粘接层与所述上盖板相抵，所述第二粘接层与所述负极接触片相抵，所述第一粘接层与所述第二粘接层均为热熔胶片，并且所述第一粘接层的粘结强度大于所述第二粘接层的粘结强度；

将卷绕式电芯组件的正极引线与下壳体焊接，并将所述卷绕式电芯组件的负极引线与所述负极接触片焊接；

将所述卷绕式电芯组件的芯体放置于所述下壳体的下壳腔体内，将所述顶盖组件盖合在所述下壳体上，以使所述上盖板覆盖所述下壳体的下壳开口，并使所述泄压绝缘片及所述负极接触片则均位于所述上盖板远离所述下壳体的一侧；

对所述上盖板及所述下壳体进行焊接，得到钢壳扣式电池。

2.根据权利要求1所述的钢壳扣式电池的制备方法，其特征在于，所述负极接触片的边缘套设有吸液圈，并且所述吸液圈抵接在所述泄压绝缘片远离所述上盖板的侧面上；

在将开设有第一连通口的上盖板、开设有第二连通口的泄压绝缘片以及负极接触片依次堆叠的步骤之前，所述钢壳扣式电池的制备方法还包括以下步骤：

对所述上盖板进行冲压操作，以使上盖板的中心位置形成有朝背离所述泄压绝缘片的一侧凸起的凸起接触部。

3.根据权利要求2所述的钢壳扣式电池的制备方法，其特征在于，在对所述上盖板进行冲压操作，以使上盖板的中心位置形成有凸起接触部的步骤之后，以及在将开设有第一连通口的上盖板、开设有第二连通口的泄压绝缘片以及负极接触片依次堆叠的步骤之前，所述钢壳扣式电池的制备方法还包括步骤：

对所述凸起接触部进行表面处理操作，使所述凸起接触部的表面覆盖有第一耐磨导电层。

4.根据权利要求1所述的钢壳扣式电池的制备方法，其特征在于，在对所述上盖板、所述泄压绝缘片及所述负极接触片进行热压操作的步骤之后，以及在将卷绕式电芯组件的正极引线与下壳体焊接的步骤之前，所述钢壳扣式电池的制备方法还包括步骤：

对所述下壳体进行表面处理操作，使所述下壳体远离所述下壳开口的端面覆盖有第二耐磨导电层。

5.根据权利要求1所述的钢壳扣式电池的制备方法，其特征在于，在对所述上盖板及所述下壳体进行焊接的步骤之后，所述钢壳扣式电池的制备方法还包括步骤：

将开设有第一避位口及第二避位口的绝缘层套设在所述钢壳扣式电池上，使所述第一避位口位于所述负极接触片的对应位置处，所述第二避位口位于所述下壳体远离所述下壳开口的端面的对应位置处。

6.根据权利要求1所述的钢壳扣式电池的制备方法，其特征在于，在对所述上盖板及所述下壳体进行焊接的步骤具体为：

采用激光焊接工艺对所述上盖板及下壳体进行焊接。

7.根据权利要求1所述的钢壳扣式电池的制备方法，其特征在于，在对所述上盖板及所述下壳体进行焊接的步骤之后，所述钢壳扣式电池的制备方法还包括步骤：

对所述上盖板及下壳体的焊接处进行打磨。

8.根据权利要求1所述的钢壳扣式电池的制备方法，其特征在于，在将开设有第一连通口的上盖板、开设有第二连通口的泄压绝缘片以及负极接触片依次堆叠的步骤中，所述第一连通口及所述第二连通口的截面形状相同。

9.根据权利要求1所述的钢壳扣式电池的制备方法，其特征在于，所述第一连通口通过激光切割工艺对上盖板进行切割得到。

10.一种钢壳扣式电池，其特征在于，所述钢壳扣式电池采用权利要求1至9中任意一项所述的钢壳扣式电池的制备方法制备得到。