CN112687994B - 纽扣电池 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及电池技术领域，公开了纽扣电池。纽扣电池包括封装件和电极组件。封装件包括绝缘的壁、第一端盖与第二端盖；壁设有贯通的收容腔，第一端盖与第二端盖盖分别设于收容腔的两端。壁还设有分别连通收容腔及封装件的外部环境的第一连通孔。电极组件收容于收容腔，其包括第一极片与第二极片。上述封装件还包括设于第一连通孔处的第一导电端，该第一导电端与第一极片电连接。本申请实施例提供的纽扣电池的第一导电端并非设置于端盖，而是设置于壁上，其与第一极片电连接，从而形成了该纽扣电池的一外极耳。即是，该纽扣电池的提供能够解决目前并无在壁上设置极耳的纽扣电池的不足，以填补市场缺乏该类纽扣电池的空白。

Description

纽扣电池
【技术领域】
本申请实施例涉及电池技术领域，尤其涉及一种纽扣电池。
【背景技术】
纽扣电池，又称扣式电池，其形似纽扣状。纽扣电池因具有占用体积小、轻便便携、放电电压平稳等优点，而在电子设备中具有较广的应用。
一般地，纽扣电池包括封装件和收容于封装件内的电极组件。其中，电极组件卷绕成柱状结构，其包括循环交替设置的第一极片、隔离膜、与第一极片极性相反的第二极片和另一隔离膜。封装件包括一筒状的壁，以及分别设于壁两端的端盖；上述第一极片与其中一端盖电连接，上述第二极片与其中另一端盖电连接，即是：端盖本身形成了纽扣电池的外极耳。
本申请的发明人在实现本申请的过程中发现：目前市场上的纽扣电池种类单调，纽扣电池安装于电子设备后，均是通过其两端盖与其外部元件电连接，则电子设备需要在对应端盖的部位设置相应的导电端子；而在某些应用场景中，电子设备在对应端盖的部位结构较为复杂，不便于同时在对应两端盖处设置导电端子，相反地，该电子设备便于在对应壁的部位设置导电端子，目前并无在壁上设有极耳的纽扣电池，难以适用于该场景。
【发明内容】
本申请实施例旨在提供一种纽扣电池，以解决目前并无在壁上设置极耳的纽扣电池的不足。
本申请实施例采用以下技术方案来解决其技术问题，该方案具体包括：
一种纽扣电池，包括封装件与电极组件。其中，封装件包括第一端盖、第二端盖和绝缘的壁；所述壁围设形成收容腔，所述第一端盖盖设于所述收容腔的第一端，所述第二端盖盖设于所述收容腔的第二端。所述壁还设有连通所述收容腔及所述封装件的外部环境的第一连通孔。电极组件收容于所述收容腔，其包括极性相反的第一极片与第二极片。所述封装件还包括设置于所述第一连通孔的第一导电端，所述第一导电端与所述第一极片电连接。
作为上述方案的进一步改进方案，所述壁还设有连通所述收容腔及所述封装件的外部环境的第二连通孔；所述封装件还包括设置于所述第二连通孔的第二导电端，所述第二导电端与所述第二极片电连接。
作为上述方案的进一步改进方案，所述壁包括至少两封装单元，该至少两封装单元之间沿所述第一端盖的周向依次拼接固定，以使所述壁沿所述周向呈封闭的环状。
作为上述方案的进一步改进方案，于相邻的两所述封装单元的连接处，一所述封装单元的端部于面向所述收容腔的一侧凹陷而形成所述第一连接部，另一所述封装单元于背离所述收容腔的一侧凹陷而形成所述第二连接部，所述第一连接部固定于所述第二连接部背离所述收容腔的一侧。
作为上述方案的进一步改进方案，彼此连接的所述第一连接部和所述第二连接部通过以下方式中的至少一种实现固定：超声波焊接、激光焊接、粘接及热压贴合。
作为上述方案的进一步改进方案，至少一所述封装单元包括两第一连接部，至少一所述封装单元包括两第二连接部；和/或，至少一所述封装单元同时包括一第一连接部与一第二连接部。
作为上述方案的进一步改进方案，彼此连接的所述第一连接部与所述第二连接部的厚度之和，与所述壁在所述第一连接部及所述第二连接部之外的部位厚度相等。
作为上述方案的进一步改进方案，所述至少两封装单元包括第一封装单元与第二封装单元；所述第一封装单元设有所述第一连通孔，所述第二封装单元设有所述第二连通孔。
作为上述方案的进一步改进方案，所述第一封装单元包括沿所述收容腔的径向彼此层叠设置且固定的第一封装层和第二封装层；所述第一封装层朝向所述第二封装层的一面设有第一凹槽，所述第一凹槽的底壁设有贯通所述第一封装层的第一通槽；所述第二封装层朝向所述第一封装层的一面设有第二凹槽，所述第二凹槽正对所述第一凹槽且与所述第一凹槽截面轮廓相同，所述第二凹槽的底壁设有贯通所述第二封装层的第二通槽；所述第一连通孔由所述第一凹槽、所述第一通槽、所述第二凹槽以及所述第二通槽共同组成，所述第一导电端与所述第一连通孔的形状相适配。
上述收容腔的径向指上述壁所围设形成的环径向，即上述第一封装单元的厚度方向。
作为上述方案的进一步改进方案，所述第一导电端与所述第一封装单元通过注塑一体成型；和/或，所述第二导电端与所述第二封装单元通过注塑一体成型。
作为上述方案的进一步改进方案，还包括密封塞，所述第一端盖设有与所述收容腔连通的过孔，所述密封塞固定于所述过孔处并密封所述过孔。
作为上述方案的进一步改进方案，所述壁的外表面设有凸起或凹槽或防滑纹路。
本申请的有益效果是：
与目前市场上的纽扣电池相比，本申请实施例提供的纽扣电池的第一导电端并非设置于端盖，而是设置于壁上，且其与第一极片电连接，从而形成了该纽扣电池的一外极耳。即是，该纽扣电池的提供能够解决目前并无在壁上设置极耳的纽扣电池的不足，以填补市场缺乏该类纽扣电池的空白。该纽扣电池能够通过上述第一导电端而方便地与电子设备在对应壁处设置的导电端子连接，以适用于在对应壁的部位设置导电端子的电子设备。
【附图说明】
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本申请其中一实施例提供的纽扣电池的一个方向的立体示意图；
图2为图1中封装件的分解示意图；
图3为图1中封装件的壁在展开状态下与电极组件的连接示意图；
图4为第一封装单元展开呈平直状态时与第一导电端的分解示意图。
图中：
1、纽扣电池；
100、电极组件；110、第一极片；120、第二极片；130、隔离膜；
200、封装件；210、壁；220、第一端盖；230、第二端盖；240、第一导电端；250、第二导电端；260、密封塞；201、收容腔；202、第一连通孔； 203、第二连通孔；2011、第一端；2012、第二端；211、封装单元；212、第一连接部；213、第二连接部；2111、第一封装单元；2112、第二封装单元； 21111、第一封装层；21112、第二封装层；21113、第一凹槽；21114、第一通槽；21115、第二凹槽；21116、第二通槽；221、过孔。
【具体实施方式】
为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”/“固接于”/“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/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。
此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
在本说明书中，所述“安装”包括焊接、螺接、卡接、粘合等方式将某一元件或装置固定或限制于特定位置或地方，所述元件或装置可在特定位置或地方保持不动也可在限定范围内活动，所述元件或装置固定或限制于特定位置或地方后可进行拆卸也可不能进行拆卸，在本申请实施例中不作限制。
请参阅图1至图3，其分别示出了本申请其中一实施例提供的纽扣电池1 的立体示意图、封装件的分解示意图，以及封装件的壁在展开状态下与电极组件的连接示意图，该纽扣电池1包括封装件200、收容于封装件200内的电极组件100，以及填充于封装件内的电解液(图中未示出)。其中，电极组件 100包括极性相反的第一极片110与第二极片120。封装件200包括壁210、第一端盖220与第二端盖230。上述壁210为绝缘体，其围设形成收容腔201，上述电极组件100收容于该收容腔201；第一端盖220盖设于收容腔201的第一端2011，第二端盖230盖设于收容腔201的第二端2012。上述壁210还设有连通收容腔201及该封装件200的外部环境的第一连通孔202。封装件200 还包括设置于上述第一连通孔202的第一导电端240，该第一导电端240与上述第一极片110电连接，从而形成该纽扣电池1的外极耳。
对于上述电极组件100，请具体参阅图3，电极组件100卷绕呈圆柱状或椭圆柱状结构，其包括交替设置的第一极片110、一隔离膜130、第二极片120 及另一隔离膜130。第一极片110与第二极片120的极性相反。
对于上述封装件200，请具体参阅2与图3，该封装件200包括壁210、第一端盖220、第二端盖230与第一导电端240。其中，壁210为由绝缘材料制成的一筒状结构，其围设形成一贯通的收容腔201，该收容腔201具有相对的第一端2011与第二端2012。第一端盖220与第二端盖230均为扁平的柱状结构；第一端盖220盖设于收容腔的第一端2011，并与壁210固定；第二端盖230盖设于收容腔201的第二端2012，并与壁210固定，从而封堵收容腔 201的两端。较优地，壁210、第一端盖220与第二端盖230采用热胀冷缩率相同或相近的材料，以保证该壁210、第一端盖220与第二端盖230在冷热变化的环境中具有相同的收缩或膨胀率。壁210还设有连通收容腔201与封装件200的外部环境的第一连通孔202，第一导电端240设于该第一连通孔202 并与壁210固定。第一导电端240由可导电的材料制成，如铜、镍、不锈钢和铝等，该第一导电端240与上述第一极片110电连接，从而形成纽扣电池1 的一外极耳，以便于与电子设备于对应壁210处设置的导电端子连接。较优地，第一导电端240背离收容腔201的一侧与壁210的外表面平齐；较优地，该第一导电端封堵第一连通孔202，以避免收容腔201内的电解液通过该第一连通孔202溢出。
进一步地，为便于向收容腔201内填充电解液，第一端盖220设有与收容腔201连通的过孔221，则工作人员或相关的设备可以通过该过孔221向收容腔201内注入电解液。当然，为避免该纽扣电池1在使用过程中，电解液经由该过孔221向外溢出，该纽扣电池1还包括密封塞260。具体地，请参阅图2，密封塞260固定于过孔221处，并密封盖过孔221。
进一步地，为使该纽扣电池1能够适用于同时在对应壁210处设置两导电端子的电子设备，上述壁210还设有连通收容腔201与封装件200外部环境的第二连通孔203，封装件200还包括设置于第二连通孔203的第二导电端 250。该第二导电端250由可导电的材料制成，如铜、镍、不锈钢和铝等，该第二导电端250与上述第二极片120电连接，从而形成该纽扣电池的另一外极耳。则，纽扣电池1能够通过第一导电端240及第二导电端250而与电子设备上的两端子适配连通，进而实现上述目的。较优地，第二导电端250背离收容腔201的一侧与壁210的外表面平齐；较优地，该第二导电端封堵第二连通孔203，以避免收容腔201内的电解液通过该第二连通孔203溢出。
为避免该纽扣电池1在安装于相适配的电子设备后，因发生自转而导致上述第一导电端240及第二导电端250分别与对应的导电端子脱离，本申请针对该纽扣电池1作出进一步改进。具体地，上述壁210的外表面设有凸起，相应地，上述电子设备设有与该凸起相适配的凹槽，该凸起用于插入该凹槽，进而约束纽扣电池1沿其周向固定，从而避免第一导电端240(和/或第二导电端250)与相应的导电端子脱离的弊端。可以理解的是，在本申请的其他实施例中，还可以是壁210上设有凹槽，相应地，电子设备上设有与该凹槽相适配的凸起。此外，壁210的外表面亦可以设置防滑纹路，以增大其与电子设备之间的摩擦阻力，从而提升纽扣电池1安装状态下的稳定性。
请具体参阅图3，并结合其他附图，本实施例中，上述壁210包括至少两封装单元211，每一封装单元211均呈弯曲成弧形的片状或板状结构，该至少两封装单元211沿第一端盖220的周向(即是第一端盖220于垂直于其轴线的截面轮廓的延伸方向)依次拼接固定，以使壁210沿该周向呈封闭的环状；图3示出的是各封装单元211展开成完全平直状态下与电极组件100连接的示意图。在相邻的两个封装单元211连接处，一封装单元211于面向收容腔201的一侧凹陷而形成第一连接部212，另一封装单元211于背离收容腔201 的一侧凹陷形成第二连接部213，该第一连接部212设于第二连接部213背离收容腔201的一侧且彼此固定。第一连接部212与第二连接部213的的厚度均小于壁210在前述两者之外的其他部位的厚度。较佳地，壁210各处的厚度一致，即是，彼此连接的第一连接部212与第二连接部213的厚度之和，与壁210在其他部位的厚度相等。值得一提的是，彼此连接的第一连接部212 与第二连接部213之间的固定方式是多样的；两者可以通过超声波焊接、激光焊接、粘接及热压贴合中任意一种方式实现固定，当然也可以同时结合采用上述各方式的两种以上实现固定。
本实施例中，封装单元211的数量为两个，其中一封装单元211包括两第一连接部212，另一封装单元211包括两第二连接部213，但本申请并不局限于此。例如，在本申请其他的另一些实施例中，封装单元的数量仍为两个，但每一封装单元211均包括一第一连接部212与一第二连接部213；此外，封装单元211的数量还可以是三个以上。为便于说明，以下将包括两第一连接部212的封装单元211定义为第一连接封装单元，将包括两第二连接部213的封装单元211定义为第二连接封装单元，将同时包括一第一连接部212与一第二连接部213的封装单元定义为第三连接封装单元。通过对各种封装单元211的具体结构分析，可知壁210包括的第一连接部212与第二连接部213 的数量定然是相同的，而增加第三连接封装单元的数量并不会影响第一连接部212与第二连接部213数量上的平衡性。所以，壁210可仅包括第三连接封装单元，即是：至少一封装单元211包括第一连接部212与第二连接部213。壁210也可以同时包括第一连接封装单元与第二连接封装单元，且第一连接封装单元的数量与第二连接封装单元的数量相等，即是：至少一封装单元包括两第一连接部212，至少一封装单元包括第二连接部213。壁210还可以同时包括第一连接封装单元、第二连接封装单元与第三连接封装单元，其中，第一连接封装单元与第二连接封装单元的数量相等；即是：至少一封装单元包括两第一连接部212，至少一封装单元包括两第二连接部213，至少一封装单元同时包括一第一连接部212与一第二连接部213。
本实施例中，上述至少两封装单元211包括第一封装单元2111与第二封装单元2112。其中，第一封装单元2111设有上述第一连通孔202，第二封装单元设有第二连通孔203。值得一提的是，第一封装单元2111与第二封装单元2112之间可以是仅单端连接的，也可以是两端分别一一对应连接的，还可以是无直接连接关系的，而是通过其他的封装单元211间接连接。
对于第一封装单元2111，请具体参阅图4，其示出了第一封装单元2111 展开呈平直状态时与第一导电端240的分解示意图，该第一封装单元2111包括沿上述收容腔201的径向彼此层叠设置且固定的第一封装层21111与第二封装层21112。具体地，第一封装层21111朝向第二封装层21112的一侧设有第一凹槽21113，该第一凹槽21113的底壁设有贯通第一封装层21111的第一通槽21114。第二封装层21112朝向第一封装层21111的一面设有第二凹槽 21115，该第二凹槽21115正对第一凹槽21113设置并与第一凹槽21113截面轮廓相同，第二凹槽2115的底壁设有贯通第二封装层21112的第二通槽 21116。上述第一凹槽21113、第一通槽21114、第二凹槽21115与第二通槽 21116共同组成上述第一连通孔。与上述第一连接部212与第二连接部213的连接方式相似，该第一封装层21111与第二封装层21112亦可以采用以下方式的至少一种方式实现固定：超声波焊接、激光焊接、粘接及热压贴合。第一导电端240为第一连通孔202的形状适配的“十”字状，并紧密嵌设与第一连通孔202内；第一导电端240中部的尺寸大于第一连通孔202两端口的尺寸，故第一连通孔202处的密封性能较佳，可避免收容腔201内的电解液经由该第一连通孔202外溢。进一步地，为保证第一导电端240分别与第一封装层21111与第二封装层21112之间较佳的贴合效果，上述第一凹槽、第二凹槽、第一通槽及第二通槽的壁面可采用增加突触或等离子体工艺处理等方式来增加表面的粗糙度。当然，该纽扣电池1在各部件的连接处均可采用上述增加表面粗糙度的方式来提升相连接的部件的贴合效果。
同理，第二封装单元2112与第一封装单元2111的主要区别取决于两者如何设置第一连接部212与第二连接部213，其他结构基本相同，该第二封装单元2112亦包括上述第一封装层21111与第二封装层21112，在此不作赘述。
应当理解，即使本实施例中第一封装单元2111包括分体设置的第一封装层21111与第二封装层21112，第一导电端240夹持于第一封装单元2111的第一封装层21111与第二封装层21112之间，但本申请并不局限于此。例如，在本申请的其他实施例中，第一封装单元2111亦可以是一体式结构，具体地，上述第一导电端240与该第一封装单元2111通过注塑一体成型；相比于前述的实施方式，本实施方式的生产效率更高。同理，第二封装单元2112亦可以是一体式结构，如上述第二导电端250与该第二封装单元2112通过注塑一体成型。
本申请实施例提供的纽扣电池1包括电极组件100与封装件200。其中，封装件200包括壁210、第一端盖220与第二端盖230。绝缘的壁210围设形成一收容腔201，电极组件100收容于该收容腔201；第一端盖220盖设于收容腔201的第一端，第二端盖230盖设于收容腔201的第二端。壁210还设有分别连通收容腔201及封装件200的外部环境的第一连通孔202。上述封装件200还包括设于第一连通孔202处的第一导电端240，该第一导电端240与电极组件100中的第一极片110电连接。
与目前市场上的纽扣电池1相比，本申请实施例提供的纽扣电池1的第一导电端240并非设置于端盖，而是设置于壁210上，该第一导电端240与第一极片110电连接，从而形成了该纽扣电池1的一外极耳。即是，该纽扣电池1的提供能够解决目前并无在壁上设置极耳的纽扣电池的不足，以填补市场缺乏该类纽扣电池的空白。该纽扣电池1能够通过上述第一导电端240 而方便地与电子设备在对应壁处设置的导电端子连接，以适用于在对应壁的部位设置导电端子的电子设备。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种纽扣电池，其特征在于，包括：
封装件，包括第一端盖、第二端盖和绝缘的壁，所述壁围设形成收容腔，所述第一端盖盖设于所述收容腔的第一端，所述第二端盖盖设于所述收容腔的第二端，所述壁设有连通所述收容腔及所述封装件的外部环境的第一连通孔；以及
电极组件，收容于所述收容腔，包括极性相反的第一极片与第二极片；
所述封装件还包括设置于所述第一连通孔的第一导电端，所述第一导电端与所述第一极片电连接。
2.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述壁还设有连通所述收容腔及所述封装件的外部环境的第二连通孔；
所述封装件还包括设置于所述第二连通孔的第二导电端，所述第二导电端与所述第二极片电连接。
3.根据权利要求2所述的纽扣电池，其特征在于，所述壁包括至少两封装单元，该至少两封装单元之间沿所述第一端盖的周向依次拼接固定，以使所述壁沿所述周向呈封闭的环状。
4.根据权利要求3所述的纽扣电池，其特征在于，于相邻的两所述封装单元的连接处，一所述封装单元的端部于面向所述收容腔的一侧凹陷而形成所述第一连接部，另一所述封装单元于背离所述收容腔的一侧凹陷而形成所述第二连接部，所述第一连接部固定于所述第二连接部背离所述收容腔的一侧。
5.根据权利要求4所述的纽扣电池，其特征在于，彼此连接的所述第一连接部和所述第二连接部通过以下方式中的至少一种实现固定：
超声波焊接、激光焊接、粘接及热压贴合。
6.根据权利要求4所述的纽扣电池，其特征在于，至少一所述封装单元包括两第一连接部，至少一所述封装单元包括两第二连接部；和/或，
至少一所述封装单元同时包括一第一连接部与一第二连接部。
7.根据权利要求4所述的纽扣电池，其特征在于，彼此连接的所述第一连接部与所述第二连接部的厚度之和，与所述壁在所述第一连接部及所述第二连接部之外的部位厚度相等。
8.根据权利要求3所述的纽扣电池，其特征在于，所述至少两封装单元包括第一封装单元和第二封装单元；
所述第一封装单元设有所述第一连通孔，所述第二封装单元设有所述第二连通孔。
9.根据权利要求8所述的纽扣电池，其特征在于，所述第一封装单元包括沿所述收容腔的径向彼此层叠设置且固定的第一封装层和第二封装层；
所述第一封装层朝向所述第二封装层的一面设有第一凹槽，所述第一凹槽的底壁设有贯通所述第一封装层的第一通槽；
所述第二封装层朝向所述第一封装层的一面设有第二凹槽，所述第二凹槽正对所述第一凹槽且与所述第一凹槽截面轮廓相同，所述第二凹槽的底壁设有贯通所述第二封装层的第二通槽；
所述第一连通孔由所述第一凹槽、所述第一通槽、所述第二凹槽以及所述第二通槽共同组成，所述第一导电端与所述第一连通孔的形状相适配。
10.根据权利要求8所述的纽扣电池，其特征在于，所述第一导电端与所述第一封装单元通过注塑一体成型；和/或，
所述第二导电端与所述第二封装单元通过注塑一体成型。
11.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，还包括密封塞，所述第一端盖设有与所述收容腔连通的过孔，所述密封塞固定于所述过孔处并密封所述过孔。
12.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述壁的外表面设有凸起或凹槽或防滑纹路。
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