CN113889693A - 硬壳纽扣电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硬壳纽扣电池，包括上壳、下壳、绝缘件和极芯；上壳和下壳通过绝缘件相互绝缘密封连接，以在二者的内侧形成密封腔；极芯容纳在密封腔内；极芯由正极片、隔膜和负极片叠层卷绕而成；正极箔片的第一端与下壳的内壁抵接，负极箔片的第二端与上壳的内壁抵接，正极箔片的第一端和/或负极箔片的第二端上设有陶瓷层。与现有技术相比，陶瓷的强度高，能够加强正极箔片和负极箔片的强度，避免极芯端面容易受力变形；提高极芯的支撑效果。

Description

硬壳纽扣电池

技术领域

本发明属于纽扣电池技术领域，特别是涉及一种硬壳纽扣电池。

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，一般来说直径较大，厚度较薄(相对于柱状电池如市场上的5号AA等电池)。纽扣电池包括硬壳纽扣电池和软包纽扣电池。

其中，硬壳纽扣电池是一种全金属壳密封电池，其特点是电池体积小，密封性强，所以被广泛用在计算机、助听器、电子手表、收音机及各类电子小产品中。

现有的硬壳纽扣电池，都是从两个电性相反的极片分别引出极耳，再将两个极耳分别焊接到上壳和下壳，从而实现极芯与上下壳的电连接；同时极耳与极芯的端面之间需要做额外的绝缘防护。硬壳纽扣电池的结构复杂，加工难度大，极片与外壳之间采用焊接连接，电池内阻大，能量密度低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有的硬壳纽扣电池的结构复杂、内阻大的问题，提供一种硬壳纽扣电池。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种硬壳纽扣电池，包括上壳、下壳、绝缘件和极芯；所述上壳和所述下壳通过所述绝缘件相互绝缘密封连接，以在二者的内侧形成密封腔；所述极芯容纳在所述密封腔内；

所述极芯由正极片、隔膜和负极片叠层卷绕而成；所述正极片包括正极箔片及在所述正极箔片的一侧或两侧表面涂覆正极活性物质形成的正极涂层，所述负极片包括负极箔片及在所述负极箔片的一侧或两侧表面涂覆负极活性物质形成的负极涂层；

卷绕后的所述正极箔片的沿其宽度方向上的第一端在所述极芯的第一端作为正极耳，所述正极耳与所述下壳的内壁抵接；卷绕后的所述负极箔片的沿其宽度方向上的第二端在所述极芯的第二端作为负极耳，所述负极耳与所述上壳的内壁抵接；

所述正极箔片的第一端具有未涂覆正极活性物质的第一区域，所述第一区域上设有陶瓷层；和/或

所述负极箔片的第二端具有未涂覆负极活性物质的第二区域，所述第二区域上设有陶瓷层。

可选地，当所述第一区域上设有所述陶瓷层且所述第二区域上未设置所述第二区域时，所述隔膜包覆所述正极片的第二端的端面，所述正极片的第一端的端面未被所述隔膜包覆。

可选地，所述第一区域的远离所述正极涂层的一端具有未被所述陶瓷层覆盖的第一空白区域。

可选地，所述第二区域为第二空白区域。

可选地，当所述第二区域上设有所述陶瓷层且所述第一区域未设置所述陶瓷层时，所述隔膜包覆所述负极片的第一端的端面，所述负极片的第二端的端面未被所述隔膜包覆。

可选地，所述第二区域的远离所述负极涂层的一端具有未被所述陶瓷层覆盖的第三空白区域。

可选地，所述第一区域为第四空白区域。

可选地，所述下壳的朝向所述正极箔片的第一端的端面的内壁上贴有第一导电胶层，所述上壳的朝向所述正极箔片的第二端的端面的内壁上贴有第二导电胶层，所述正极耳与第一导电胶层抵接，所述负极耳与第二导电胶层抵接。

可选地，所述上壳为开口向下的筒状结构，所述上壳的开口边缘向外延伸形成第一环形折边；所述下壳为帽状结构，所述下壳的边缘向所述上壳弯折形成包裹所述第一环形折边的第二环形折边。

可选地，所述第一环形折边沿所述极芯的径向向外延伸。

本发明实施例提供的硬壳纽扣电池，与现有技术相比，正极箔片的第一端面直接与下壳的内壁抵接从而实现极芯与下壳的电连接，负极箔片的第二端面直接与上壳的内壁抵接从而实现极芯与上壳的电连接，增大了电连接的接触面积，降低了电池内阻，使电流密度更加均匀，提高了充放电倍率；无需另加极耳来电连接极芯和上壳或下壳，避免极耳和上壳的焊接及极耳和下壳的焊接，也避免在极耳和极芯的端面之间设置绝缘结构，简化了硬壳纽扣电池的结构，精简了硬壳纽扣电池的生产工序，便于加工，降低制造成本；同时在正极箔片的第一端和/或在负极箔片的第二端设置陶瓷层，陶瓷的强度高，能够加强正极箔片和负极箔片的强度，避免极芯端面容易受力变形；提高极芯的支撑效果；且陶瓷的绝缘性好，即使正极箔片的第一端面与下壳挤压或负极箔片的第二端面与上壳挤压造成陶瓷脱落，脱落的陶瓷与负极片或正极片接触也不会导致电池内部短路，提高了硬壳纽扣电池的质量。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的硬壳纽扣电池的结构示意图；

图2是本发明另一实施例提供的硬壳纽扣电池的结构示意图；

图3是图1中第一极片的结构示意图；

图4是图3的左视放大图；

图5是图1中第二极片的结构示意图；

图6是图5的左视放大图。

说明书中的附图标记如下：

1、上壳；11、第一环形折边；

2、下壳；21、第二环形折边；

3、绝缘件；4、密封腔；

5、极芯；51、隔膜；

52、正极片；521、正极箔片；5211、第一空白区域；522、正极涂层；523、陶瓷层；

53、负极片；531、负极箔片；5311、第二空白区域；532、负极涂层；

6、第一导电胶层；7、第二导电胶层。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供的硬壳纽扣电池，包括上壳1、下壳2、绝缘件3和极芯5；上壳1和下壳2通过绝缘件3相互绝缘密封连接，以在二者的内侧形成密封腔4；极芯5容纳在密封腔4内；

极芯5由正极片52、隔膜51和负极片53叠层卷绕而成；正极片52包括正极箔片521及在正极箔片521的一侧或两侧表面涂覆正极活性物质形成的正极涂层522，负极片53包括负极箔片531及在负极箔片531的一侧或两侧表面涂覆负极活性物质形成的负极涂层532，

卷绕后的正极箔片521的沿其宽度方向上的第一端在极芯5的第一端作为正极耳，正极耳与下壳2的内壁抵接；卷绕后的负极箔片531的沿其宽度方向上的第二端在极芯5的第二端作为负极耳，负极耳与上壳1的内壁抵接。

正极箔片521的第一端的端面直接与下壳2的内壁抵接从而实现极芯5与下壳2的电连接，负极箔片531的第二端的端面直接与上壳1的内壁抵接从而实现极芯5与上壳1的电连接，将正极箔片521的第一端直接作为正极耳，负极箔片531的第二端直接作为负极耳，提高了电连接的接触面积，降低了电池内阻，使电流密度更加均匀，提高了充放电倍率；无需另加极耳来电连接极芯5和上壳1或下壳2，避免极耳和上壳1的焊接及极耳和下壳2的焊接，也避免在极耳和极芯5的端面之间设置绝缘结构，简化了硬壳纽扣电池的结构，精简了硬壳纽扣电池的生产工序，便于加工，降低制造成本。

正极片52、隔膜51和负极片53叠层卷绕形成极芯5，接着将极芯5放入上壳1内，并往上壳1内灌入电解液使极芯5完全浸在电解液内，然后盖上下壳2并压紧以使极芯5的两个端面分别与上壳1和下壳2抵接，接着通过绝缘件3绝缘迷密封连接上壳1和下壳2，得到硬壳纽扣电池。卷绕完成后，正极片52的沿其宽度方向上的第一端沿极芯5的轴向超出负极片53的沿其宽度方向上的第一端，正极箔片521的第一端的端面卷绕成为极芯5的第一端面，负极片53的沿其宽度方向上的第二端沿极芯5的轴向超出正极片52的沿其宽度方向上的第二端，负极箔片531的第二端的端面卷绕成为极芯5的第二端面；极芯5的第一端面与下壳2抵接实现电连接，极芯5的第二端面与上壳1抵接实现电连接。

制备正极片52时，在大面积的正极箔片521上涂布正极活性物质形成正极涂层，然后采用激光分条得到多条正极片52；大大提高了生产效率，同时激光分条能够清洗掉被切割处的涂料，从而裸露出正极箔片521的端面。

制备负极片53时，在大面积的负极箔片531上涂布负极活性物质形成负极涂层，然后采用激光分条得到多条负极片53；大大提高了生产效率，同时激光分条能够清洗掉被切割处的涂料，从而裸露出负极箔片531的端面。

在一实施例中，如图1所示，正极箔片521的第一端具有未涂覆正极活性物质的第一区域，第一区域上设有陶瓷层523；陶瓷的强度高，能够加强正极箔片521的强度，避免极芯5端面容易受力变形；提高极芯5的支撑效果，提高硬壳纽扣电池内部挤压电连接的稳定性；且陶瓷的绝缘性好，即使正极箔片521的第一端与下壳2挤压造成陶瓷脱落，脱落的陶瓷与负极片53接触也不会导致电池内部短路，提高了硬壳纽扣电池的质量。

具体地，如图1所示，隔膜51包覆正极片52的第二端的端面，正极片52的第一端的端面未被隔膜51包覆；能够确保隔离正极片52的第二端的端面和负极片53的第二端的端面，负极箔片531的第二端的端面与上壳1挤压造成负极活性物质脱落时，脱落的负极活性物质与正极片52的第二端的端面不接触，从而避免导致电池内部短路。

隔膜51沿中心虚线对折，正极片52插入对折后的隔膜51中，对折后的隔膜51的第一端超过负极片53的第一端；确保隔离正极片52和负极片53，结构简单，便于加工。

具体地，如图3和图4所示，第一区域的远离正极涂层522的一端具有未被陶瓷层523覆盖的第一空白区域5211；确保正极片52的第一端的正极箔片521裸露，保证正极箔片521与下壳2的电连接。

具体地，如图5和图6所示，负极箔片531的第二端具有未涂覆负极活性物质的第二区域，第二区域为第二空白区域5311；确保负极片53的第二端的负极箔片531裸露，保证负极箔片531与上壳1的电连接，也能避免负极箔片531的第二端面与上壳1挤压时造成负极涂层532的负极活性物质脱落。

在另一实施例中，未在图中示出，负极箔片531的第二端具有未涂覆负极活性物质的第二区域，第二区域上设有陶瓷层；陶瓷的强度高，能够加强负极箔片531的强度，避免极芯5端面容易受力变形；提高极芯5的支撑效果，提高硬壳纽扣电池内部挤压电连接的稳定性；且陶瓷的绝缘性好，即使负极箔片531的第二端与上壳1挤压造成陶瓷脱落，脱落的陶瓷与正极片52接触也不会导致电池内部短路，提高了硬壳纽扣电池的质量。

具体地，隔膜51包覆负极片53的第一端的端面，负极片53的第二端的端面未被隔膜51包覆；能够确保隔离负极片53的第一端的端面和正极片52的第一端的端面，正极箔片521的第一端的端面与上壳1挤压造成正极活性物质脱落时，脱落的正极活性物质与负极片53的第一端的端面不接触，从而避免导致电池内部短路。

具体地，第二区域的远离负极涂层的一端具有未被陶瓷层覆盖的第三空白区域；确保负极片53的第二端的负极箔片531裸露，保证负极箔片531与上壳1的电连接。

具体地，正极箔片521的第一端具有未涂覆正极活性物质的第一区域，第一区域为第四空白区域；确保正极片52的第一端的正极箔片521裸露，保证正极箔片521与下壳2的电连接，也能避免正极箔片521的第一端面与下壳2挤压时造成正极涂层522的正极活性物质脱落。

在另一实施例中，未在图中示出，正极箔片521的第一端具有未涂覆正极活性物质的第一区域，第一区域上设有陶瓷层523；负极箔片531的第二端具有未涂覆负极活性物质的第二区域，第二区域上设有陶瓷层；加强了极芯5两端面的受力，大大提高了极芯5的支撑效果，避免极芯5两端面容易受力变形从而影响硬壳纽扣电池内部挤压电连接的稳定性。

具体地，第一区域的远离正极涂层522的一端具有未被陶瓷层523覆盖的第一空白区域5211；第二区域的远离负极涂层的一端具有未被陶瓷层覆盖的第三空白区域；确保正极片52的第一端的正极箔片521裸露及负极片53的第二端的负极箔片531裸露，保证正极箔片521与下壳2的电连接及负极箔片531与上壳1的电连接。

在一实施例中，如图2所示，下壳2的朝向正极箔片521的第一端的端面的内壁上贴有第一导电胶层6，正极耳与第一导电胶层6抵接；即正极箔片521的第一端的端面与第一导电胶层6抵接，避免卷绕时各层正极片52的端面难以对齐从而影响极芯5与下壳2电连接的接触面积，第一导电胶层6能够保证每层正极箔片521的第一端面都能与下壳2实现电连接，确保极芯5与下壳2电连接的接触面积，保证硬壳纽扣电池的质量，降低了加工难度。

在一实施例中，如图2所示，上壳1的朝向正极箔片521的第二端的端面的内壁上贴有第二导电胶层7，负极耳与第二导电胶层7抵接；即负极箔片531的第二端的端面与第二导电胶层7抵接，避免卷绕时各层负极片53的端面难以对齐从而影响极芯5与上壳1电连接的接触面积，第二导电胶层7能够保证每层负极箔片531的第二端面都能与上壳1电连接，确保极芯5与上壳1电连接的接触面积，保证硬壳纽扣电池的质量，降低了加工难度。

在一实施例中，如图1和图2所示，上壳1为开口向下的筒状结构，上壳1的开口边缘向外延伸形成第一环形折边11；从而上壳1和下壳2挤压安装时为面与面挤压，避免挤压过度导致上壳1刺穿绝缘件3直接与下壳2接触导致短路。

下壳2为帽状结构，下壳2的边缘向上壳1弯折形成包裹第一环形折边11的第二环形折边21；提高上壳1与下壳2连接的密封性。

优选地，第一环形折边11沿极芯5的径向向外延伸；结构简单，便于加工。

在一实施例中，如图1和图2所示，绝缘件3包裹上壳1的开口端；第二环形折边21的末端与绝缘件3搭接；保证上壳1与下壳2相互绝缘，避免产生短路。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硬壳纽扣电池，其特征在于，包括上壳、下壳、绝缘件和极芯；所述上壳和所述下壳通过所述绝缘件相互绝缘密封连接，以在二者的内侧形成密封腔；所述极芯容纳在所述密封腔内；

所述极芯由正极片、隔膜和负极片叠层卷绕而成；所述正极片包括正极箔片及在所述正极箔片的一侧或两侧表面涂覆正极活性物质形成的正极涂层，所述负极片包括负极箔片及在所述负极箔片的一侧或两侧表面涂覆负极活性物质形成的负极涂层；

卷绕后的所述正极箔片的沿其宽度方向上的第一端在所述极芯的第一端作为正极耳，所述正极耳与所述下壳的内壁抵接；卷绕后的所述负极箔片的沿其宽度方向上的第二端在所述极芯的第二端作为负极耳，所述负极耳与所述上壳的内壁抵接；

所述正极箔片的第一端具有未涂覆正极活性物质的第一区域，所述第一区域上设有陶瓷层；和/或

所述负极箔片的第二端具有未涂覆负极活性物质的第二区域，所述第二区域上设有陶瓷层。

2.根据权利要求1所述的硬壳纽扣电池，其特征在于，当所述第一区域上设有所述陶瓷层且所述第二区域上未设置所述第二区域时，所述隔膜包覆所述正极片的第二端的端面，所述正极片的第一端的端面未被所述隔膜包覆。

3.根据权利要求2所述的硬壳纽扣电池，其特征在于，所述第一区域的远离所述正极涂层的一端具有未被所述陶瓷层覆盖的第一空白区域。

4.根据权利要求2所述的硬壳纽扣电池，其特征在于，所述第二区域为第二空白区域。

5.根据权利要求1所述的硬壳纽扣电池，其特征在于，当所述第二区域上设有所述陶瓷层且所述第一区域未设置所述陶瓷层时，所述隔膜包覆所述负极片的第一端的端面，所述负极片的第二端的端面未被所述隔膜包覆。

6.根据权利要求5所述的硬壳纽扣电池，其特征在于，所述第二区域的远离所述负极涂层的一端具有未被所述陶瓷层覆盖的第三空白区域。

7.根据权利要求5所述的硬壳纽扣电池，其特征在于，所述第一区域为第四空白区域。

8.根据权利要求1所述的硬壳纽扣电池，其特征在于，所述下壳的朝向所述正极箔片的第一端的端面的内壁上贴有第一导电胶层，所述上壳的朝向所述正极箔片的第二端的端面的内壁上贴有第二导电胶层，所述正极耳与第一导电胶层抵接，所述负极耳与第二导电胶层抵接。

9.根据权利要求1所述的硬壳纽扣电池，其特征在于，所述上壳为开口向下的筒状结构，所述上壳的开口边缘向外延伸形成第一环形折边；所述下壳为帽状结构，所述下壳的边缘向所述上壳弯折形成包裹所述第一环形折边的第二环形折边。

10.根据权利要求9所述的硬壳纽扣电池，其特征在于，所述第一环形折边沿所述极芯的径向向外延伸。

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