CN114744377A - 纽扣电池及电子设备 - Google Patents

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CN114744377A CN202210112742.8A CN202210112742A CN114744377A CN 114744377 A CN114744377 A CN 114744377A CN 202210112742 A CN202210112742 A CN 202210112742A CN 114744377 A CN114744377 A CN 114744377A
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陈志勇
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Guangdong Mic Power New Energy Co Ltd
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Guangdong Mic Power New Energy Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种纽扣电池及电子设备,纽扣电池包括:壳体,壳体包括第一半壳和第二半壳;第一半壳包括第一端面和环绕第一端面设置的第一侧壁;第二半壳包括第二端面和环绕第二端面设置的第二侧壁;第二侧壁套设于第一侧壁的外侧,第一侧壁与第二侧壁之间设置有绝缘密封圈;卷芯,卷芯设于壳体内部,卷芯为卷绕结构,卷芯的两个端面分别与第一端面和第二端面相对,卷芯上设置有两个极耳;第一端面和第二端面中的至少一个设有凸起结构并通过该凸起结构与对应的极耳连接,凸起结构向壳体的内侧凸出。

Description

纽扣电池及电子设备
技术领域
本发明涉及电池技术领域,更具体地,本发明涉及一种纽扣电池及电子设备。
背景技术
纽扣电池因体积小,容量大,一致性好的优点被广泛使用。在纽扣电池装配的过程中,需要将壳体与极耳焊接,以满足壳体与卷芯电连接形成电极的目的。相关技术中,极耳与壳体焊接时,不容易定位,导致壳体与极耳出现未焊接上或焊接不牢固的情况发生。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种纽扣电池及电子设备的新技术方案。
根据本发明的第一方面,提供一种纽扣电池,所述纽扣电池包括:
壳体,所述壳体包括第一半壳和第二半壳;
所述第一半壳包括第一端面和环绕所述第一端面设置的第一侧壁;
所述第二半壳包括第二端面和环绕所述第二端面设置的第二侧壁;
所述第二侧壁套设于所述第一侧壁的外侧,所述第一侧壁与所述第二侧壁之间设置有绝缘密封圈;
卷芯,所述卷芯设于所述壳体内部,所述卷芯为卷绕结构,所述卷芯的两个端面分别与所述第一端面和所述第二端面相对,所述卷芯上设置有两个极耳;
所述第一端面和所述第二端面中的至少一个设有凸起结构并通过该凸起结构与对应的所述极耳连接,所述凸起结构向所述壳体的内侧凸出。
可选地,所述卷芯的中部具有通孔,所述凸起结构的至少部分结构位于所述通孔内。
可选地,在所述通孔的径向上,所述凸起结构的尺寸小于或等于所述通孔的尺寸。
可选地,所述卷芯的中部具有通孔,所述凸起结构在所述卷芯的端面上的投影至少部分覆盖于所述通孔。
可选地,所述凸起结构为球面凸起、环形凸起、条形凸起、辐射状凸起或者所述凸起结构的顶部为平面结构。。
可选地,所述通孔内设置有芯柱,所述芯柱与所述极耳相抵;或者
所述通孔内设置有芯柱,在所述芯柱内设置有轴向腔体,所述芯柱与所述极耳相抵,所述凸起结构的至少部分结构位于所述轴向腔体内。
可选地,至少其中一个所述极耳与所述通孔的内壁连接。
可选地,所述凸起结构向所述壳体的内侧凸出的高度大于或等于0.05mm。
可选地,所述极耳设置有嵌槽,所述凸起结构设于所述嵌槽内,所述凸起结构的顶部与所述嵌槽的底部接触。
可选地,所述极耳包括第一部分和与所述第一部分连接的第二部分,所述第一部分与卷芯连接,一个所述极耳的第二部分位于所述卷芯的端面与所述第一端面之间且与第一端面连接,另一个极耳的第二部分位于所述卷芯的端面与所述第二端面之间且与第二端面连接。
可选地,所述第一端面与极耳或者所述第二端面与极耳通过双针焊头进行焊接。
可选地,所述第一半壳和所述第二半壳中的至少一个为一体成型结构。
可选地,所述第一端面或者所述第二端面设置有多个所述凸起结构。
可选地,在所述第一端面或者所述第二端面的外侧并且与多个所述凸起结构对应的位置均设置有凹陷结构,焊接从所述凹陷结构处被施加。
可选地,多个所述凸起结构包括第一凸起结构和第二凸起结构,所述第一凸起结构和所述第二凸起结构相对于所述第一端面的中心或者所述第二端面的中心对称设置。
可选地,采用双针焊头在与所述第一凸起结构和所述第二凸起结构的位置相对应的凹陷结构处进行焊接,两个焊头与两个所述凹陷结构一一对应。
可选地,在所述第一端面或者第二端面的外侧并且与所述凸起结构相对的位置构造有凹陷结构。
可选地,所述凸起结构为环形凸起,在所述第一端面或者所述第二端面的外侧并且与所述环形凸起相对的位置构造有环形凹槽。
可选地,在所述环形凸起上至少形成两处焊点。
可选地,采用双针焊头将所述极耳与所述环形凸起焊接在一起,所述双针焊头在所述环形凹槽内被施加。
可选地,所述凹陷结构的宽度由凹陷结构的底部到开口端逐渐增大。
可选地,所述凸起结构位于所述第一端面或者所述第二端面的与所述卷芯中部的通孔相对的部位。
可选地,两个所述极耳中的一个与所述卷芯的正极连接,另一个与所述卷芯的负极连接,在所述第二端面上设置有所述凸起结构,其中一个极耳与所述凸起结构连接,另一个极耳与所述第一侧壁连接。
可选地,两个所述极耳由所述卷芯的同一个端面延伸出;或者其中一个极耳由所述卷芯的一个端面延伸出,另一个极耳由所述卷芯的另一个端面延伸出。
可选地,所述第一侧壁包括与所述第一端面连接的第一部分以及与所述第一部分连接的第二部分,所述第二部分相对于所述第一部分径向向外凸出,与所述侧壁连接的极耳与所述第二部分连接。
可选地,所述第二侧壁在所述第一部分与所述第二部分的连接处向内卷边。
根据本发明的第二方面,提供一种电子设备,所述电子设备包括如第一方面任意一项所述的纽扣电池。
本发明的一个技术效果在于,设置向壳体内侧凸出的凸起结构,使极耳通过该凸起结构与所在的端面连接。向壳体内部凸出的凸起结构能够与极耳紧密接触,以使极耳与壳体更容易接触定位,以保障焊接能够有效地使壳体与极耳连接。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例,并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是本公开的一个实施例的纽扣电池的结构示意图之一。
图2是本公开的一个实施例的纽扣电池的剖面结构示意图之一。
图3是本公开的一个实施例的纽扣电池的剖面结构示意图之二。
图4是本公开的一个实施例的纽扣电池的剖面结构示意图之三。
图5是本公开的一个实施例的纽扣电池的剖视结构示意图之四。
图6是图5对应的纽扣电池的结构示意图。
图7是本公开的一个实施例的纽扣电池的剖视结构示意图之五。
图8是图7对应的纽扣电池的结构示意图。
图9是本公开的一个实施例的纽扣电池的剖视结构示意图之六。
图10是本公开的一个实施例的纽扣电池的剖视结构示意图之七。
附图标记说明:
11、第一端面;12、第一侧壁;121、第一部分;122、第二部分;123、连接部分;21、第二端面;22、第二侧壁;3、绝缘密封圈;4、凸起结构;41、第一凸起结构;42、第二凸起结构;43、环形凸起;44、中心凸起;45、环形凹槽;46、第一凹陷结构;47、第二凹陷结构;5、卷芯;50、通孔;51、芯柱;52、轴向腔体;6、第一极耳;61、第一连接部;62、第二连接部;7、第二极耳;71、第三连接部;72、第四连接部;8、嵌槽;9、焊头。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
根据本公开的一个实施例,提供一种纽扣电池。如图1-图4所示,该纽扣电池包括:
壳体,所述壳体具有两个壳体端面和设于两个所述壳体端面之间的侧壁。侧壁为环形。两个壳体端面与侧壁连接,以在壳体内部围成容纳空间。壳体的形状可以是长方体、圆柱体等。例如,两个壳体端面中的一个作为电池正极,另一个作为电池负极。
在一个例子中,所述壳体包括第一半壳和第二半壳。所述第一半壳包括第一端面11和环绕所述第一端面11设置的第一侧壁12。所述第二半壳包括第二端面21和环绕所述第二端面21设置的第二侧壁22。所述第二侧壁22套设于所述第一侧壁12的外侧,所述第一侧壁12与所述第二侧壁22之间设置有绝缘密封圈3。
在其他示例中,第一半壳包括壳体端面和与所述壳体端面连接的侧壁。第二半壳为帽盖。第一半壳为一端开口,另一端封闭的结构。帽盖盖合在所述第一半壳的开口端。帽盖作为另一个壳体端面。帽盖与第一半壳之间设置有绝缘密封件。
当然,壳体的结构不限于上述实施例,本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。
卷芯5,所述卷芯5设于所述壳体内部,所述卷芯5为卷绕结构,所述卷芯5的两个端面分别与第一端面11和第二端面21相对,所述卷芯5上设置有两个极耳。
例如,如图1-图8所示,一个所述极耳与第一端面11连接,另一个所述极耳与第二端面连接21;也可以是,如图9-图10所示,一个所述极耳与第一端面11或者所述第二端面21连接,另一个极耳与第一侧壁12或第二侧壁22连接。
例如,所述第一端面11和所述第二端面21中的至少一个设有凸起结构4并通过该凸起结构4与对应的所述极耳连接,所述凸起结构4向所述壳体的内侧凸出。凸起结构4向壳体的内侧凸出,使壳体的外侧形成凹陷。
在该实施例中,设置向壳体内侧凸出的凸起结构4,使极耳通过该凸起结构4与所在的端面连接。向壳体内部凸出的凸起结构4能够与极耳紧密接触,以使极耳与壳体更容易接触定位,以保障焊接能够有效地使壳体与极耳连接。
极耳通过凸起结构4与壳体连接,使卷芯5通过凸起结构4与壳体导通。在纽扣电池工作的状态下,极耳与壳体之间电流经凸起结构4传输,避免极耳与壳体上凸起结构4以外的区域接触导通,避免分流。
例如,极耳的一端由卷芯5引出,极耳的部分结构与凸起结构4搭接形成接触。凸起结构4对极耳形成支撑,使极耳的另一端悬空,该另一端与壳体之间具有间隔,避免与壳体接触造成分流。
可选地,两个所述极耳包括第一极耳6和第二极耳7,所述第一极耳6与所述第一端面11连接,所述第二极耳7与所述第二端面21连接。
第一端面11和第二端面21作为纽扣电池可以外接的两个电极。其中,第一极耳6与卷芯5连接,使第一端面11形成一个电极。第二极耳7与卷芯5连接,使第二端面21形成另一个电极。例如,第一极耳6为正极极耳,第二极耳7为负极极耳。
第一端面11和第二端面21中至少一个设置凸起结构4,凸起结构4向壳体的内侧凸出,与极耳接触,消除了壳体与极耳之间的间隙,保障了极耳与壳体接触的有效性,避免壳体与极耳焊接失效的情况发生,保障了极耳与壳体连接的有效性和牢固程度。
可选地,第一端面11和第二端面21上均设置有凸起结构4。
在一个实施例中,所述凸起结构4向所述壳体的内侧凸出的高度大于或等于0.05mm。
在该实施例中,凸起结构4的高度大于或等于0.05mm能够保障凸起结构4与极耳有效接触,进一步避免壳体与极耳出现虚焊的情况。
在一个实施例中,所述第一半壳和所述第二半壳中的至少一个为一体成型结构。
第一端面11与第一侧壁12为一体成型结构,以形成第一半壳。第二端面21与第二侧壁22为一体成型结构,以形成第二半壳。第二半壳套设与第一半壳外侧,以形成纽扣电池的壳体。绝缘密封圈3在第一侧壁12与第二侧壁22之间起到绝缘密封的作用。
在一个实施例中,第一端面11以及第二端面21与极耳均通过焊接形成连接。在将纽扣电池的壳体、卷芯5和极耳装配后,通过在壳体外侧进行焊接,以使极耳与壳体连接。
例如,焊接可以为激光焊接、电阻焊接或超声焊接。
可选地,如图4所示,图中示出了双针焊头中的一个焊头9。第一端面11与极耳或者第二端面21与极耳均通过双针焊头进行焊接,在焊接时,在第一端面11和第二端面21中的设置有凸起结构4的端面上,双针焊头中的至少一个从所述壳体的外侧与所述凸起结构4相抵。
在一个实施例中,如图2-图4所示,所述卷芯5的中部具有通孔50,所述凸起结构4的至少部分结构位于所述通孔50内。
在该实施例中,凸起结构4的至少部分结构位于通孔50内,能够避免凸起结构4与卷芯5挤压,避免凸起结构4占用卷芯5的空间,保障了卷芯5的容量。本实施例在保障了极耳与壳体能够焊接牢固的前提下避免凸起结构4占用卷芯5的空间,增加了纽扣电池的容量。
凸起结构4的至少部分结构位于通孔50内,指的是凸起结构4向壳体的内侧凸出的部分中的至少一部分结构位于通孔50内。可以是凸起结构4的一部分结构穿过通孔50的开口位置,也可以是凸起结构4全部结构穿过通孔50的开口位置。
可选地,第一端面11上的凸起结构4由第一端面11凸出至通孔50内。第二端面21上的凸起结构4由第二端面21凸出至通孔50内。
可选地,凸起结构4与通孔50可以同轴设置,也可以使凸起结构4的轴线与通孔50的轴线错开。
在一个实施例中,在所述通孔50的径向上,所述凸起结构4的尺寸小于或等于所述通孔50的尺寸。
在该实施例中,通孔50的在径向的尺寸大于凸起结构4,能够避免纽扣电池的结构中凸起结构4与通孔50的孔口或孔壁接触抵接。
例如,凸起结构4与通孔50同轴设置,凸起结构4与极耳接触,凸起结构4在径向上的尺寸更小。在壳体与卷芯5的端面之间的距离小于凸起结构4向内侧伸出的距离时,能够使凸起结构4的部分结构收纳于通孔50内,避免凸起结构4的边缘与卷芯5的端面相抵,避免结构损伤。
在一个实施例中,所述卷芯5的中部具有通孔50,所述凸起结构4在所述卷芯5的端面上的投影至少部分覆盖于所述通孔50。
在该实施例中,极耳引出至卷芯5的端面并位于凸起结构4与端面之间。凸起结构4与极耳接触并对极耳形成挤压。凸起结构4在卷芯5的端面上的投影至少部分覆盖于通孔50,凸起结构4位于通孔50的外侧,并使凸起结构4的至少部分结构覆盖在通孔50上。凸起结构4与卷芯5的端面将极耳夹持,使凸起结构4与极耳有效接触。
在一个实施例中,如图1,图2,图4所示,所述凸起结构4为球面凸起。
凸起结构4向壳体的内侧凸出形成球面结构,球面结构与极耳接触。焊接的过程中,在球面结构的顶点位置进行焊接。球面结构的顶点位置与极耳接触,保障了焊接的牢固性。
例如,第一端面11上的凸起结构4的顶点与第一极耳6接触,通过在凸起结构4的顶点位置进行焊接,使第一端面11上的凸起结构4与第一极耳6连接。同样地,使第二端面21上的凸起结构4与第二极耳7连接。
可选地,通过双针焊头焊接时,其中一个焊头9与凸起结构4接触,另一个焊头9可以与凸起结构4的边缘区域接触,或者该另一个焊头9可以与凸起结构4的周侧的区域接触。
在一个实施例中,如图3所示,所述凸起结构4的顶部为平面结构。
在该实施例中,凸起结构4的顶部为平面结构,在凸起结构4与极耳接触的位置能够形成更大的接触面,提高了极耳与凸起结构4接触的面积。这样能够为焊接提供更大的焊接面积。例如,凸起结构4顶部的平面结构与极耳接触,在凸起结构4顶部的平面结构上焊接,使凸起结构4与极耳连接。
例如,第一端面11上的凸起结构4的顶部为平面结构,凸起结构4向壳体的内侧凸出与第一极耳6接触,凸起结构4的顶部的平面与第一极耳6的表面接触,形成接触面。在第一端面11的外侧进行焊接的过程中,通过在凸起结构4顶部的外侧进行焊接,使凸起结构4与第一极耳6连接。凸起结构4的顶部为平面结构,能够形成更过焊点,提高了凸起结构4与第一极耳6连接的牢固程度,避免了极耳与壳体未连接上的问题。同样地,使第二端面21上的凸起结构4的顶部与第二极耳7连接。
凸起结构还可以为环形凸起、条形凸起、辐射状凸起。环形凸起可以为圆环状、矩形环状、椭圆环状等。条形凸起可以为直线形条状、波浪形条状、弧形条状等。辐射状凸起是指凸起呈由壳体端面的中心向边缘辐射的形状。可选地,通过双针焊头焊接时,其中一个焊头9与凸起结构4顶部的平面结构的中心区域接触,另一个焊头9与顶部的平面结构的边缘区域接触。
可选地,凸起结构4还可以是柱形结构,例如,柱形结构为圆柱形或棱柱形。
在一个实施例中,所述通孔50内设置有芯柱51,所述芯柱51与所述极耳相抵。
芯柱51对极耳起到支撑作用,芯柱51与极耳相抵能够使极耳夹持于芯柱51与壳体之间,从而保障了壳体第一端面以及第二端面与极耳紧密接触。进一步提高了壳体与极耳焊接的牢固性,避免壳体与极耳之间出现虚焊的情况。例如,凸起结构4与芯柱51对极耳形成夹持,使凸起结构4能够与极耳有效地焊接。
或者,所述通孔50内设置有芯柱51,在所述芯柱51内设置有轴向腔体52,所述芯柱51与所述极耳相抵,所述凸起结构4的至少部分结构位于所述轴向腔体52内。
芯柱51内设置轴向腔体52形成管状结构。芯柱51对极耳起到支撑作用,芯柱51的端面与极耳相抵。凸起结构4挤压极耳,极耳向芯柱51一侧变形。极耳的覆盖在凸起结构4上的部分与凸起结构4紧密接触。芯柱51的管壁的端部对极耳形成支撑,凸起结构4和极耳的至少一部分进入轴向腔体52内,轴向腔体52提供容纳凸起结构4和极耳的空间。
例如,第一端面11上的凸起结构4挤压第一极耳6的部分结构进入芯柱51的轴向腔体52,芯柱51的管壁的端部对第一极耳6形成支撑。第二端面21上的凸起结构4挤压第二极耳7的部分结构进入芯柱51的轴向腔体52,芯柱51的管壁的端部对第二极耳7形成支撑。
在一个实施例中,如图2-图4所示,所述极耳设置有嵌槽8,所述凸起结构4设于所述嵌槽8内,所述凸起结构4的顶部与所述嵌槽8的底部接触。
在该实施例中,极耳上的嵌槽8的结构为从壳体的外侧向卷芯5所在的内侧凹陷形成的。凸起结构4由壳体向内侧凸出,使凸起结构4与嵌槽8配合。嵌槽8的底部与凸起结构4的顶部接触,能够增加凸起结构4与极耳接触的面积。这样能够为焊接提供更大的面积,使焊接更容易进行。
例如,嵌槽8与凸起结构4结构相同,嵌槽8向卷芯5的中心方向形成体积更大的凸起结构,使极耳在朝向壳体的一侧形成凹槽,使凸起结构4能够更容易设置进嵌槽8内。
例如,第一端面11上的凸起结构4位于第一极耳6上的嵌槽8内,第一极耳6上的嵌槽8的部分结构位于轴向腔体52内,芯柱51的管壁的端部对第一极耳6上的嵌槽8形成支撑。第二端面21上的凸起结构4位于第二极耳7上的嵌槽8内,第二极耳7上的嵌槽8的部分结构位于轴向腔体52内,芯柱51的管壁的端部对第二极耳7上的嵌槽8形成支撑。
可选地,壳体与极耳通过点底焊焊接或双针电阻焊接。
例如,采用点底焊方式在凸起结构4的外侧进行点焊,使凸起结构4与极耳连接。凸起结构4由壳体的外侧向内侧凹陷,这样能够更容易进行定位焊接。
例如,采用双针电阻焊,在装配后从壳体的外侧焊接时,凸起结构4为焊接提供定位,以该凸起结构4的中心定位第一个焊头9,另一个焊头向该定位的外围焊接。在装配纽扣电池的结构中,凸起结构4与极耳接触,能够形成紧密接触,方便焊接。
在一个实施例中,如图3,图4所示,至少其中一个所述极耳与所述通孔50的内壁连接。
极耳从通孔50的内壁引出与壳体连接,减少了极耳占用的体积,节省了极耳材料。
例如,第一极耳6与通孔50的内壁连接,并引出至第一端面11所在一侧,使第一极耳6与第一端面11上的凸起结构4连接。同样地,第二极耳7也能够与通孔50的内壁连接,并引出至第二端面21所在的一侧。
可选地,两个所述极耳与所述通孔50的内壁以外的位置连接。例如,极耳与卷芯5的侧壁连接。极耳可以与卷芯5的卷绕结构中的位于不同层的极片中的一层连接。
极耳还可以设置在卷芯5的外侧连接。使极耳延伸至卷芯5的端面,以与壳体连接。
在一个实施例中,如图2-图4所示,所述极耳包括第一部分和与所述第一部分连接的第二部分,所述第一部分与卷芯5连接,一个极耳的第二部分位于所述卷芯5的端面与所述第一端面11之间且与第一端面11连接,另一个极耳的第二部分位于所述卷芯5的端面与所述第二端面21之间且与第二端面21连接。
可选地,第一极耳6包括第一连接部61和与第一连接部61连接的第二连接部62。第一部分为第一连接部61,第一连接部61与卷芯5连接,第二部分为第二连接部62,第二连接部62与第一端面11连接。第二连接部62通过凸起结构4与第一端面11连接。
例如,第二连接部62位于平铺于卷芯5的端面与第一端面11之间,第一端面11上的凸起结构4与第二连接部62接触并焊接。例如,第二连接部62上设置嵌槽8,凸起结构4伸入嵌槽8内。
可选地,第二极耳7包括第三连接部71和与第三连接部71连接的第四连接部72。第一部分为第三连接部71,第三连接部71与卷芯5连接,第四连接部72与第二端面21连接。第四部分为第四连接部72,第四连接部72通过凸起结构4与第二端面21连接。
例如,第四连接部72平铺于卷芯5的端面与第二端面21之间,第二端面21上的凸起结构4与第四连接部72接触并焊接。例如,第四连接部72上设置嵌槽8,凸起结构4伸入嵌槽8内。
在一个例子中,通过设置多个凸起结构或者设定形状的凸起结构4使得第一端面11或第二端面21的局部形成凹凸不平的表面。这种表面使得极耳的定位更精确。
在一个具体例子中,所述第一端面11或者所述第二端面21设置有多个所述凸起结构4。多个凸起结构4能够有效地顶持极耳,这使得极耳的定位更准确,极耳与壳体的接触更牢固,有利于形成电连接。例如,如图5-图6所示,多个凸起结构4均位于第二端面21的中部,并且与卷芯5的通孔50对应的位置。在该位置进行焊接,能避免焊点损伤卷芯5。
在一个例子中,如图5-图6所示,在所述第一端面11或者所述第二端面21的外侧并且与多个所述凸起结构4对应的位置均设置有凹陷结构。焊接从所述凹陷结构处被施加。凹陷结构能准确地标识出焊接时焊头9应对准的位置,从而使得焊接能够更精确。
如图5-图6所示,凸起结构4包括第一凸起结构41和第二凸起结构42。壳体外侧形成第一凹陷结构46和第二凹陷结构47。第一凹陷结构46与第一凸起结构41的位置相对。第二凹陷结构47与第二凸起结构42的位置相对。例如,在壳体制备时,通过冲压成型或者注塑成型的方式一体形成第一半壳或者第二半壳。在第一端面11或者第二端面21的外侧形成第一凹陷结构46和第二凹陷结构47,在第二端面21的内侧形成第一凸起结构41和第二凸起结构42。
当然,壳体的制备方式不限于上述实施例,本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。
可选地,所述第一凸起结构41和所述第二凸起结构42相对于所述第一端面11的中心或者所述第二端面21的中心对称设置。极耳(例如,第二极耳7)在卷芯5端面的位置通常延伸至端面中心位置。所述第一凸起结构41和所述第二凸起结构42对称设置的方式使得第一凹陷结构46和第二凹陷结构47相对于所在端面的中心也呈对称设置。这使得第一凸起结构41和第二凸起结构42能更准确地与极耳(例如,第二极耳7)接触。
此外,卷芯5的通孔50位于卷芯5的中心位置。这种设置方式,能够使得第一凸起结构41和第二凸起结构42位于通孔50内。
在一个例子中,如图5所示,采用双针焊头9在与所述第一凸起结构41和所述第二凸起结构42的位置相对应的凹陷结构处进行焊接,两个焊头9与两个所述凹陷结构一一对应。
例如,在焊接时,双针焊头的两个焊头9平行设置。其中一个焊头9顶持第一凹陷结构46,另一个焊头9顶持第二凹陷结构47。由于第一凹陷结构46和第二凹陷结构47的设置,故使得双针焊头9的定位更精确,极耳与壳体的焊接精度更高。
当然,焊接的方式不限于双针电阻焊接。还可以采用激光焊接。在进行激光焊接时,焊头9对准第一凹陷结构46和第二凹陷结构47,焊珠穿透壳体后,使得极耳熔融,进而使得第一凸起结构41与极耳形成连接,第二凸起结构42与极耳形成连接。
在一个例子中,如图7-图8所示,所述凸起结构为环形凸起43,在所述第一端面11或者所述第二端面21的外侧并且与所述环形凸起43相对的位置构造有环形凹槽45。例如,通过冲压成型或者注塑成型的方式一体形成环形凸起43和环形凹槽45。环形凸起43和环形凹槽45为圆环状、椭圆环状、矩形环状等。例如,环形凸起43和环形凹槽45的形状相匹配。例如,环形凸起43和环形凹槽45的截面均呈U形或V形。环形凹槽45能够标识出从壳体外侧进行焊接的位置。
环形凸起43使得极耳与壳体的接触面积更大,二者的定位更容易。环形凹槽45具有更大的操作空间和定位区域,这使得焊接变得容易。
在一个例子中,所述第一端面11或所述第二端面21的位于环形凸起43包围区域的部分形成与环形凸起43的突出方向相反的中心凸起44。中心凸起44的表面层锥面,这样能够起到导向的作用,中心凸起44能够引导焊头9到达环形凹陷结构的底部。
例如,第一端面11和第二端面21内侧并且与中心凸起44相对的位置形成中心凹槽。中心凹槽使的环形凸起43与极耳的顶持更可靠。
在一个例子中,如图7所示,在所述环形凸起43上至少形成两处焊点。在该例子中,焊点并非连续的,而是间断的。这样,能够避免焊头9的形状过于复杂,不利于焊头9的制备。间断的焊点可以采用现有的焊头9进行焊接,不需要重新设计焊头9。至少两处焊点使得极耳与壳体的焊接良品率更高。
例如,两处焊点相对于端面的中心对称设置。这使得极耳与壳体的连接更有效。
在一个例子中,如图7所示,采用双针焊头9将所述极耳(例如,第二极耳7)与所述环形凸起43焊接在一起,所述双针焊头9在所述环形凹槽45内被施加。
例如,在进行焊接时,两个焊头9与环形凹槽45的底部相抵持,由于环形凹槽45具有比点状的凹槽(例如,第一凹陷结构4,6、第二凹陷结构47)更大的操作空间,故,只要双针焊头9能够进入环形凹槽45内就能够实现焊接。这样,即使两个焊头9的位置发生偏移,也能保证双针电阻焊的操作可靠性。
在一个例子中,如图7所示,所述凹陷结构的宽度由凹陷结构的底部到开口端逐渐增大。例如,环形凹槽45的横截面呈V形。这使得双针焊头9能够更容易进入环形凹槽45内,减小了焊接出现偏差的可能性,进一步提高了双针焊头9的定位精度。
当然,焊接的方式不限于双针电阻焊接,还可以采用激光焊接、超声焊接等。
在一个例子中,所述凸起结构4位于所述第一端面11或者所述第二端面21的与所述卷芯5中部的通孔50相对的部位。如图4、图5、图7所示,凸起结构4均与通孔50相对。在该位置进行焊接,能有效地避免焊点损伤卷芯5。
在一个例子中,其中一个极耳与凸起结构4连接,另一个极耳与壳体的侧壁电连接。例如,通过电阻焊接、激光焊接或超声焊接进行连接。电阻焊接如前所述。与侧壁连接的极耳可以通过挤压的方式与侧壁接触,以实现电连接。这种方式同样能够实现卷芯5与壳体的电连接。
在一个具体的例子中,两个所述极耳中的一个与所述卷芯5的正极连接,另一个与所述卷芯5的负极连接。在所述第二端面21上设置有所述凸起结构。其中一个极耳与所述凸起结构连接,另一个极耳与所述第一侧壁12连接。
例如,如图9-图10所示,第二极耳7与卷芯5的正极连接,第一极耳6与卷芯5的负极连接。第一极耳6与第一侧壁12连接。例如,通过焊接的方式进行连接。第二极耳7与第二端面21上的凸起结构(例如,环形凸起43)连接。例如,通过焊接的方式进行连接。
通过这种方式,与第一侧壁12连接的极耳的长度能够减小,从而降低了纽扣电池的电阻。
此外,该极耳不会占据壳体内部在轴向的空间,从而允许卷芯5的做的更大。这使得纽扣电池的容量更大。
在一个例子中,两个所述极耳由所述卷芯5的同一个端面延伸出。
例如,如图9所示,第一极耳6和第二极耳7均由所述卷芯5的下端面延伸出。第二极耳7被焊接在凸起结构(例如,环形凸起43)上。第一极耳6向第一侧壁12一侧弯折并被焊接在第一侧壁12上。由于两个极耳从卷芯5的同一端面延伸出,故使得纽扣电池的组装变得容易。
在组装时,首先,第一极耳6被贴附在卷芯5的侧壁上。由于卷芯5的上端面没有极耳,故该端面朝向第一端面11,并被放置到第一半壳内。第一极耳6与第一侧壁12接触。例如,采用双针电阻焊(即,双针焊头的电阻焊接)从第一半壳外侧将第一极耳6与第一侧壁12焊接在一起。
然后,将第二半壳套设在第一半壳外。第二极耳7位于卷芯5的下端面与第二端面21之间。
最后,将第二极耳7与第二端面21进行焊接。例如,采用双针电阻焊进行焊接。
也可以是,其中一个极耳由所述卷芯5的一个端面延伸出,另一个极耳由所述卷芯5的另一个端面延伸出。例如,如图10所示,第一极耳6由卷芯5的上端面延伸出,第二极耳7由卷芯5的下端面延伸出。
在组装时,首先,第一极耳6被贴附在卷芯5的侧壁上。卷芯5的上端面朝向第一端面11,并被放置到第一半壳内。第一极耳6与第一侧壁12接触。例如,采用双针电阻焊(即,双针焊头的电阻焊接或平行间隙焊)从第一半壳外侧将第一极耳6与第一侧壁12焊接在一起。
然后,将第二半壳套设在第一半壳外。第二极耳7位于卷芯5的下端面与第二端面21之间。
最后,将第二极耳7与第二端面21进行焊接。例如,采用双针电阻焊进行焊接。
当然,焊接的方式不限于双针电阻焊,双面电极点焊,也可以采用激光焊接。
在一个例子中,所述第一侧壁12包括与所述第一端面11连接的第一部分121以及与所述第一部分121连接的第二部分122,所述第二部分122相对于所述第一部分121径向向外径向凸出,与所述侧壁连接的极耳与所述第二部分122连接。
如图9-图10所示,第一电极被弯折后,延伸至第二部分122。由于第二部分122相对于第一部分121向外径向凸出,故第二部分122与卷芯5之间的间隙大。在进行焊接时,能避免热量损伤卷芯5。
此外,在极耳与卷芯5的侧壁之间设置有隔热胶层。隔热胶层例如为塑料、橡胶、硅胶或玻璃纤维等材质。隔热胶层能进一步起到隔热作用,防止在焊接过程中电池卷芯5被损伤。
在一个例子中,所述第二侧壁22在所述第一部分121与所述第二部分122的连接处向内卷边。如图9-图10所示,第二侧壁22的开口端在连接部分123处向内卷边。卷边可以采用局部卷边或者整体卷边。这种方式使得第一半壳与第二半壳的连接更牢固。
根据本公开的一个实施例,提供一种电子设备,该电子设备包括如本公开实施例任意一项所述的纽扣电池。
该电子设备具有纽扣电池带来的技术效果。
上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同,各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾,均可以组合形成更优的实施例,考虑到行文简洁,在此则不再赘述。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (27)

1.一种纽扣电池,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体包括第一半壳和第二半壳;
所述第一半壳包括第一端面和环绕所述第一端面设置的第一侧壁;
所述第二半壳包括第二端面和环绕所述第二端面设置的第二侧壁;
所述第二侧壁套设于所述第一侧壁的外侧,所述第一侧壁与所述第二侧壁之间设置有绝缘密封圈;
卷芯,所述卷芯设于所述壳体内部,所述卷芯为卷绕结构,所述卷芯的两个端面分别与所述第一端面和所述第二端面相对,所述卷芯上设置有两个极耳;
所述第一端面和所述第二端面中的至少一个设有凸起结构并通过该凸起结构与对应的所述极耳连接,所述凸起结构向所述壳体的内侧凸出。
2.根据权利要求1所述的纽扣电池,其特征在于,所述卷芯的中部具有通孔,所述凸起结构的至少部分结构位于所述通孔内。
3.根据权利要求2所述的纽扣电池,其特征在于,在所述通孔的径向上,所述凸起结构的尺寸小于或等于所述通孔的尺寸。
4.根据权利要求1所述的纽扣电池,其特征在于,所述卷芯的中部具有通孔,所述凸起结构在所述卷芯的端面上的投影至少部分覆盖于所述通孔。
5.根据权利要求2所述的纽扣电池,其特征在于,所述凸起结构为球面凸起、环形凸起、条形凸起、辐射状凸起或者所述凸起结构的顶部为平面结构。
6.根据权利要求2所述的纽扣电池,其特征在于,所述通孔内设置有芯柱,所述芯柱与所述极耳相抵;或者
所述通孔内设置有芯柱,在所述芯柱内设置有轴向腔体,所述芯柱与所述极耳相抵,所述凸起结构的至少部分结构位于所述轴向腔体内。
7.根据权利要求2所述的纽扣电池,其特征在于,至少其中一个所述极耳与所述通孔的内壁连接。
8.根据权利要求1所述的纽扣电池,其特征在于,所述凸起结构向所述壳体的内侧凸出的高度大于或等于0.05mm。
9.根据权利要求1所述的纽扣电池,其特征在于,所述极耳设置有嵌槽,所述凸起结构设于所述嵌槽内,所述凸起结构的顶部与所述嵌槽的底部接触。
10.根据权利要求1所述的纽扣电池,其特征在于,所述极耳包括第一部分和与所述第一部分连接的第二部分,所述第一部分与卷芯连接,一个所述极耳的第二部分位于所述卷芯的端面与所述第一端面之间且与第一端面连接,另一个极耳的第二部分位于所述卷芯的端面与所述第二端面之间且与第二端面连接。
11.根据权利要求1所述的纽扣电池,其特征在于,所述第一端面与极耳或者所述第二端面与极耳通过双针焊头进行焊接。
12.根据权利要求1所述的纽扣电池,其特征在于,所述第一半壳和所述第二半壳中的至少一个为一体成型结构。
13.根据权利要求1所述的纽扣电池,其特征在于,所述第一端面或者所述第二端面设置有多个所述凸起结构。
14.根据权利要求13所述的纽扣电池,其特征在于,在所述第一端面或者所述第二端面的外侧并且与多个所述凸起结构对应的位置均设置有凹陷结构,焊接从所述凹陷结构处被施加。
15.根据权利要求14所述的纽扣电池,其特征在于,多个所述凸起结构包括第一凸起结构和第二凸起结构,所述第一凸起结构和所述第二凸起结构相对于所述第一端面的中心或者所述第二端面的中心对称设置。
16.根据权利要求15所述的纽扣电池,其特征在于,采用双针焊头在与所述第一凸起结构和所述第二凸起结构的位置相对应的凹陷结构处进行焊接,两个焊头与两个所述凹陷结构一一对应。
17.根据权利要求1-12中的任意一项所述的纽扣电池,其特征在于,在所述第一端面或者第二端面的外侧并且与所述凸起结构相对的位置构造有凹陷结构。
18.根据权利要求17所述的纽扣电池,其特征在于,所述凸起结构为环形凸起,在所述第一端面或者所述第二端面的外侧并且与所述环形凸起相对的位置构造有环形凹槽。
19.根据权利要求18所述的纽扣电池,其特征在于,在所述环形凸起上至少形成两处焊点。
20.根据权利要求18所述的纽扣电池,其特征在于,采用双针焊头将所述极耳与所述环形凸起焊接在一起,所述双针焊头在所述环形凹槽内被施加。
21.根据权利要求17所述的纽扣电池,其特征在于,所述凹陷结构的宽度由凹陷结构的底部到开口端逐渐增大。
22.根据权利要求17所述的纽扣电池,其特征在于,所述凸起结构位于所述第一端面或者所述第二端面的与所述卷芯中部的通孔相对的部位。
23.根据权利要求1所述的纽扣电池,其特征在于,两个所述极耳中的一个与所述卷芯的正极连接,另一个与所述卷芯的负极连接,在所述第二端面上设置有所述凸起结构,其中一个极耳与所述凸起结构连接,另一个极耳与所述第一侧壁连接。
24.根据权利要求23所述的纽扣电池,其特征在于,两个所述极耳由所述卷芯的同一个端面延伸出;或者
其中一个极耳由所述卷芯的一个端面延伸出,另一个极耳由所述卷芯的另一个端面延伸出。
25.根据权利要求23所述的纽扣电池,其特征在于,所述第一侧壁包括与所述第一端面连接的第一部分以及与所述第一部分连接的第二部分,所述第二部分相对于所述第一部分径向向外凸出,与所述侧壁连接的极耳与所述第二部分连接。
26.根据权利要求25所述的纽扣电池,其特征在于,所述第二侧壁在所述第一部分与所述第二部分的连接处向内卷边。
27.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-26任意一项所述的纽扣电池。
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