CN208970569U - 扣式锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种扣式锂离子电池，涉及电池技术领域，包括负极盖和正极壳，负极盖能够盖合在正极壳上以形成电池外壳，负极盖和正极壳形成的腔体内设置有正极片和负极片，正极片和负极片之间设置有隔膜；负极盖和正极壳之间设置有密封部件，电池外壳内侧涂有耐电腐蚀层。本实用新型的扣式锂离子电池可以避免电池的金属外壳在充电过程中被电腐蚀，可以应用于具有小体积需求的电子设备。

Description

扣式锂离子电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种扣式锂离子电池。

背景技术

锂离子电池与传统蓄电池相比，具有电压高，能量密度高，自放电小，无记忆效应以及工作范围宽等优点。随着社会的进步和经济的发展，锂离子电池广泛用于人们日常生活中。

目前，市场小型电器发展迅速，如助听器、蓝牙耳机等，对体积小、能量密度高的锂离子电池的需求越来越大。扣式电池，即纽扣电池，是指外形尺寸象一颗纽扣的电池，一般来说直径较大，厚度较薄。传统的扣式电池的金属外壳在充电过程中容易被电腐蚀，从而降低电池寿命。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供扣式锂离子电池，以缓解传统的扣式电池的金属外壳在充电过程中容易被电腐蚀，从而降低电池寿命的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种扣式锂离子电池，包括：负极盖和正极壳，所述负极盖能够盖合在所述正极壳上以形成电池外壳，所述负极盖所述负极盖和所述正极壳形成的腔体内设置有正极片和负极片，所述正极片和所述负极片之间设置有隔膜；

所述负极盖和所述正极壳之间设置有密封绝缘部件，所述电池外壳内侧涂有耐电腐蚀层。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述耐电腐蚀层至少包括铝膜、非金属树脂和四氟中的一种。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述隔膜的宽度大于所述正极片的宽度以及所述负极片的宽度。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述正极片以铝箔或铝网作为集流体，并且在所述正极片的至少一面设有第一活性物质涂层；所述负极片的一端以铜箔或铜网为集流体，并且在所述负极片的至少一面设有第二活性物质涂层。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第一活性物质涂层包括钴酸锂、钛酸锂、磷酸铁锂和锰酸锂中的至少一种；所述第二活性物质涂层包括类石墨材料、硅、锂合金和含锂多元氧化物中的至少一种。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述正极片的一端未设有所述第一活性物质涂层的部位连接第一金属片，所述负极片的一端未设有所述第二活性物质涂层的部位连接第二金属片；

所述正极片连接所述第一金属片的一端通过折叠后形成与所述正极壳连接的正极极耳，所述负极片连接所述第二金属片的一端通过折叠后形成与所述负极盖连接的负极极耳。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述电池外壳采用不锈钢材料制成，并且所述电池外壳上的密封线通过径向压缩而成。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述密封绝缘部件为密封橡胶圈，并且所述密封橡胶圈采用原料注塑或将材料制成薄膜热压成型的方式制成。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述隔膜至少包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯与聚乙烯多层复合、聚丙烯与陶瓷薄膜复合，聚乙烯与陶瓷薄膜复合、聚酰亚胺、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物、纤维素、氨纶和芳纶中的一种。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述隔膜、所述正极片和所述负极片卷绕成电芯，并且所述正极片在所述负极片的内圈，以所述隔膜在最外圈收尾并通过粘贴物固定。

本实用新型带来了以下有益效果：

本实用新型提供了一种扣式锂离子电池，包括负极盖和正极壳，负极盖能够盖合在正极壳上以形成电池外壳，负极盖和正极壳形成的腔体内设置有正极片和负极片，正极片和负极片之间设置有隔膜；负极盖和正极壳之间设置有密封部件，电池外壳内侧涂有耐电腐蚀层。该耐电腐蚀层可以避免电池的金属外壳在充电过程中被电腐蚀，从而提高电池寿命，可以应用于具有小体积需求的电子设备。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的扣式锂离子电池的剖面示意图；

图2为本实用新型实施例提供的扣式锂离子电池的密封示意图；

图3为本实用新型实施例提供的密封橡胶圈的示意图。

图标：

1-负极盖；2-负极片；3-负极极耳；4-隔膜；5-密封绝缘部件；6-正极片；7-正极极耳；8-正极壳；9-耐电腐蚀层；10-粘贴物。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前，传统的扣式电池的金属外壳在充电过程中容易被电腐蚀，从而降低电池寿命，基于此，本实用新型实施例提供的一种扣式锂离子电池，可以避免电池的金属外壳在充电过程中被电腐蚀，从而提高电池寿命，可以应用于具有小体积需求的电子设备。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种扣式锂离子电池进行详细介绍。

图1示出了本实用新型实施例提供的扣式锂离子电池的剖面示意图。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种扣式锂离子电池，包括：负极盖1和正极壳8，负极盖1能够盖合在正极壳8上以形成电池外壳，具体地，电池外壳为圆柱形，负极盖1负极盖1和正极壳8形成的腔体内设置有正极片6和负极片2，正极片6和负极片2之间设置有隔膜4；

隔膜4、正极片6和负极片2卷绕成电芯，并且正极片6在在负极片2的内圈，以隔膜4在最外圈收尾并通过粘贴物10固定，电池内注有电解液，用于电池充放电时锂离子的传输。

负极盖1和正极壳8之间设置有密封绝缘部件5，电池外壳内侧涂有耐电腐蚀层9。密封绝缘部件5的作用是电池密封以及正负极绝缘。具体地，可以在正极壳8底部内侧涂上耐电腐蚀层9，从而避免电池外壳在充电过程中被电腐蚀，极大提高了电池的性能和循环性。

具体地，耐电腐蚀层9至少包括铝膜、非金属树脂和四氟中的一种。其中，四氟是四氟乙烯的聚合物，在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低，而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。

本实用新型实施例中，密封绝缘部件5为密封橡胶圈，如图3所示，密封橡胶圈可以采用聚丙烯、聚乙烯、热塑性硫化橡胶、聚醚醚酮等，但不局限于此单一或混合物。并且密封橡胶圈采用原料注塑或将材料制成薄膜热压成型的方式制成，优选地，制成0.1-0.2mm厚的薄膜，可以有效提高电池的密封和空间利用率。

在锂电池的结构中，隔膜4是关键的内层组件之一。隔膜4的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜4对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜4的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。

本实用新型实施例中，为了防止电池内部微短路的发生，隔膜4的宽度大于正极片6的宽度以及负极片2的宽度，可选地，正极片6和负极片2的宽度为0.1-1.0mm。

隔膜4材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。具体地，隔膜4至少包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯与聚乙烯多层复合、聚丙烯与陶瓷薄膜复合，聚乙烯与陶瓷薄膜复合、聚酰亚胺、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物、纤维素、氨纶和芳纶中的一种。

本实用新型实施例中，正极片6以铝箔或铝网作为集流体，并且在正极片6的至少一面设有第一活性物质涂层；负极片2的一端以铜箔或铜网为集流体，并且在负极片2的至少一面设有第二活性物质涂层。其中，集流体在锂离子电池上的功用主要是将电池活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出，因此集流体应与活性物质充分接触，并且内阻应尽可能小。

具体地，第一活性物质涂层包括钴酸锂、钛酸锂、磷酸铁锂和锰酸锂中的至少一种；第二活性物质涂层包括类石墨材料、硅、锂合金和含锂多元氧化物中的至少一种。

本实用新型实施例中，正极片6的一端未设有第一活性物质涂层的部位连接第一金属片，负极片2的一端未设有第二活性物质涂层的部位连接第二金属片；正极片6连接第一金属片的一端通过折叠后形成与正极壳8连接的正极极耳7，负极片2连接第二金属片的一端通过折叠后形成与负极盖1连接的负极极耳3。

具体地，在正极片6一端和负极片2一端均留有一定长度未涂活性物质，在未涂活性物质处先焊接上连接电池外壳的金属片，用于导电。焊接好金属片后再将正极片6和负极片2裁切成所需的规格。将裁切好的正极片6焊有金属片的一端90度折叠再对折，形成双层可以增加连接强度，具有更好的导电性能，使得正极片6焊有金属片一端的铝箔或铝网形成电池电芯绕组的正极极耳7，并与正极壳8连接；同样地，将裁切好的负极片2焊有金属片的一端90度折叠再对折，使得负极片2焊有金属片一端的铜箔或铜网形成电池电芯绕组的负极极耳3，并与负极盖1连接。此方式形成的极耳可以减小电池内阻，有益于电池性能提高，并且减少工艺程序，从而提高生产效率。

本实用新型实施例中，电池外壳采用不锈钢材料制成，例如采用304、316、316L等不锈钢材质将负极盖1和正极壳8加工成所需形状后精确尺寸，然后盖合在一起。

当对电池进行密封时，传统密封方式是由合金或硬质钢件做成内面带有一定弧度的模具对电池正极壳8进行卷边压缩进行密封，其压缩力是与电池直径方向垂直的，此方式的密封线较窄，存在电池漏液，漏气等问题，导致电池寿命缩短。

针对上述问题，本实用新型实施例通过径向压缩电池正极壳8，使正极壳8径向收缩，由于负极盖1是由不锈钢制成，其盖面的支持力较大足以将电池密封，并且形成的密封线的宽度增大，如图2所示，沿径向对正极壳8进行压缩后，形成的密封线的宽度为H，可以是传统密封方式形成的密封线的多倍，从而达到良好的密封效果，防止电池漏液，漏气等，提高电池寿命。

本实施例中，隔膜4、正极片6和负极片2卷绕成电芯，并且正极片6在负极片2的内圈，以隔膜4在最外圈收尾并通过粘贴物10固定，例如胶纸或胶带。

本实施例的扣式锂离子电池的具体制作过程包括：

将焊接好金属片的正极片6和负极片2裁切成预设尺寸的长方形，并且将正极片6和负极片2焊接金属片的一端90度折出极耳依次放入卷绕机卷绕成电芯。卷的圈数由设定的规格所定，卷成的电芯正极是在负极的内圈，以隔膜4在最外圈收尾并缠绕一圈粘贴物10。

卷好的电芯极耳分别引出于圆柱电芯的两个端面上。方便与负极盖1和正极壳8连接。

将做好的密封橡胶圈套在负极盖1上，卷好的电芯放入负极盖1内焊接再与正极壳8焊接。

上述完成后进入真空箱内烘烤除湿、注液、封装、活化、化成、老化、充电、分容，完成电池制作。

另外，在本实用新型实施例的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种扣式锂离子电池，其特征在于，包括：负极盖和正极壳，所述负极盖能够盖合在所述正极壳上以形成电池外壳，所述负极盖和所述正极壳形成的腔体内设置有正极片和负极片，所述正极片和所述负极片之间设置有隔膜；

所述负极盖和所述正极壳之间设置有密封绝缘部件，所述电池外壳内侧涂有耐电腐蚀层。

2.根据权利要求1所述的扣式锂离子电池，其特征在于，所述耐电腐蚀层至少包括铝膜、非金属树脂和四氟中的一种。

3.根据权利要求1所述的扣式锂离子电池，其特征在于，所述隔膜的宽度大于所述正极片的宽度以及所述负极片的宽度。

4.根据权利要求1所述的扣式锂离子电池，其特征在于，所述正极片以铝箔或铝网作为集流体，并且在所述正极片的至少一面设有第一活性物质涂层；所述负极片的一端以铜箔或铜网为集流体，并且在所述负极片的至少一面设有第二活性物质涂层。

5.根据权利要求4所述的扣式锂离子电池，其特征在于，所述第一活性物质涂层包括钴酸锂、钛酸锂、磷酸铁锂和锰酸锂中的至少一种；所述第二活性物质涂层包括类石墨材料、硅、锂合金和含锂多元氧化物中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的扣式锂离子电池，其特征在于，所述正极片的一端未设有所述第一活性物质涂层的部位连接第一金属片，所述负极片的一端未设有所述第二活性物质涂层的部位连接第二金属片；

所述正极片连接所述第一金属片的一端通过折叠后形成与所述正极壳连接的正极极耳，所述负极片连接所述第二金属片的一端通过折叠后形成与所述负极盖连接的负极极耳。

7.根据权利要求1所述的扣式锂离子电池，其特征在于，所述电池外壳采用不锈钢材料制成，并且所述电池外壳上的密封线通过径向压缩而成。

8.根据权利要求1所述的扣式锂离子电池，其特征在于，所述密封绝缘部件为密封橡胶圈，并且所述密封橡胶圈采用原料注塑或将材料制成薄膜热压成型的方式制成。

9.根据权利要求1所述的扣式锂离子电池，其特征在于，所述隔膜至少包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯与聚乙烯多层复合、聚丙烯与陶瓷薄膜复合，聚乙烯与陶瓷薄膜复合、聚酰亚胺、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物、纤维素、氨纶和芳纶中的一种。

10.根据权利要求1所述的扣式锂离子电池，其特征在于，所述隔膜、所述正极片和所述负极片卷绕成电芯，并且所述正极片在所述负极片的内圈，以所述隔膜在最外圈收尾并通过粘贴物固定。