CN211265518U - 纽扣电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种纽扣电池，包括壳体以及设置于壳体内的电极隔离组件，该电极隔离组件包括至少一个正极和至少一个负极；该壳体包括壁部、由壁部的表面朝向或背离电极隔离组件凸出的至少一个突出部、以及分别贯穿壁部和该至少一个突出部的至少一个引出孔；该纽扣电池还包括分别设置于该至少一个引出孔内的至少一个导电体、以及分别设置于该至少一个引出孔的孔壁与该至少一个导电体之间的至少一个绝缘密封体，该至少一个导电体与该至少一个正极或至少一个负极电性连接。通过设置在壁部上的导电体，可使该纽扣电池的正、负极位于壳体的同一侧，提高空间利用率；绝缘密封体与引出孔过盈配合，实现绝缘密封体的固定以及引出孔的密封。

Description

纽扣电池

技术领域

本实用新型涉及一种电池，更具体地说，涉及一种纽扣电池。

背景技术

相关技术中的纽扣电池通常包括由两个可导电的壳体半部组成的壳体，该两个壳体半部分别为下壳和上壳。通常，下壳具有正极性，上壳具有负极性，正、负极位于该纽扣电池的两端。在一些应用场合如需要安装电路板时，因电路板的正、负极接口分别需与纽扣电池的正、负极电性连接，因此电路板的负极接口从上壳上引出，而正极接口则从下壳引出并沿着壳体绕至上壳的上方，空间利用率较低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种改进的纽扣电池。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种纽扣电池，其包括壳体以及设置于所述壳体内的电极隔离组件，所述电极隔离组件包括至少一个正极和至少一个负极；所述壳体包括壁部、由所述壁部的表面朝向或背离所述电极隔离组件凸出的至少一个突出部、以及分别贯穿所述壁部和所述至少一个突出部的至少一个引出孔；

所述纽扣电池还包括分别设置于所述至少一个引出孔内的至少一个导电体、以及分别设置于所述至少一个引出孔的孔壁与所述至少一个导电体之间将所述至少一个导电体和所述壁部隔离的至少一个绝缘密封体，所述至少一个导电体与所述至少一个正极或所述至少一个负极电性连接。

在一些实施例中，每一所述突出部均向内变形形成挤压部，以挤压并锁紧所述至少一个绝缘密封体。

在一些实施例中，所述壳体包括顶部具有开口的下壳和与之相匹配的上壳，所述上壳和所述下壳均采用金属材料制成，所述壁部形成于所述上壳上。

在一些实施例中，所述上壳与所述至少一个正极和所述至少一个负极二者之一电性连接，所述至少一个导电体与所述至少一个正极和所述至少一个负极二者之另一电性连接。

在一些实施例中，所述纽扣电池包括至少两个导电体以及至少两个绝缘密封体，所述至少两个导电体分别与所述至少一个正极和所述至少一个负极电性连接。

在一些实施例中，所述至少一个突出部分别由所述壁部向朝向或背离所述电极隔离组件的一侧拉伸成型；

所述壁部的周缘通过激光焊接的方式与所述下壳的开口边缘密封地结合在一起。

在一些实施例中，每一所述突出部远离所述壁部的一端向内旋压形成所述挤压部；

所述挤压部与所述突出部之间的夹角α为：90°<α<180°。

在一些实施例中，所述至少一个绝缘密封体与所述挤压部相对应的一端均伸出所述挤压部之外。

在一些实施例中，每一所述引出孔的孔径为所述壳体的直径的5％-35％；

所述至少一个绝缘密封体的两端分别伸出所述至少一个引出孔之外1mm以下。

在一些实施例中，所述挤压部与所述突出部之间的夹角α为：120°≤α≤160°。

实施本实用新型至少具有以下有益效果：通过设置在壁部上的导电体，可使该纽扣电池的正、负极位于壳体的同一侧，提高空间利用率；绝缘密封体与引出孔过盈配合，实现绝缘密封体的固定以及引出孔的密封。

此外，通过将突出部向内变形形成挤压部来锁紧绝缘密封体，从而无需额外设置一个固定件来固定绝缘密封体，锁紧固定方式简单可靠，加工制作工艺简单，且空间利用率较高。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型第一实施例中纽扣电池的纵向剖面结构示意图；

图2是本实用新型第二实施例中纽扣电池的纵向剖面结构示意图；

图3是本实用新型第三实施例中纽扣电池的纵向剖面结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型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实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“顶”、“底”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，本文所使用的术语“竖直”、“水平”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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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，不是旨在于限制本实用新型。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。

图1示出了本实用新型第一实施例中的纽扣电池，该纽扣电池可以为固态电池、半固态电池或液态电池，其可包括密封的壳体1、电极隔离组件2、绝缘密封体3以及导电体4。壳体1包括顶部具有开口的下壳12和与之相匹配的可导电的上壳11。该上壳11包括壁部114、由壁部114的表面背离电极隔离组件2凸出的突出部111、以及贯穿壁部114和突出部111的引出孔113，该引出孔113的中轴线可与该突出部111的中轴线重合。导电体4纵向设置于引出孔113内，绝缘密封体3设置于引出孔113的孔壁与导电体4之间，以将上壳11和导电体4绝缘隔离。突出部111向内变形形成挤压部112，以锁紧绝缘密封体3。可以理解地，该引出孔113、绝缘密封体3、导电体4的数量也不局限于一个，两个或两个以上也可以适用。

电极隔离组件2设置于该壳体1中，其包括至少一个正极21和至少一个负极22以及位于正极21和负极22之间的隔离体23，正极21与上壳11电性连接，负极22与导电体4电性连接。可以理解地，在其他实施例中，也可以是负极22与上壳11电性连接，正极21与导电体4电性连接。

电极隔离组件2可采用螺旋绕组的形式，也可以采用叠片的形式。在图1所示的实施例中，电极隔离组件2采用螺旋绕组的形式，且其中轴线与壳体1的中轴线重合。该电极隔离组件2在一些实施例中还可包括收容空间24，该收容空间24的中轴线可与该电极隔离组件2的中轴线重合。电极隔离组件2卷绕完成后，抽出卷芯，形成一轴向空腔，该轴向空腔形成收容空间24。

导电体4纵向穿设于绝缘密封体3中，且其两端分别从绝缘密封体3的两端露出。导电体4可纵向穿设于收容空间24中，导电体4的下端可延伸至收容空间24的底部附近与负极22的下端连接，且导电体4的下端距离下壳12的底壁具有一定的间距，以便与下壳12绝缘隔离。

导电体4可采用刚性的导电材料制成，以增强抗压性；或者，导电体4也可采用柔性的导电材料制成，以使导电体4可直接连接至电路板或负载等电子元件上，而不需要额外焊接导线。

再如图1所示，壳体1在一些实施例中大致可呈扁圆柱状，即该纽扣电池的直径尺寸大于其高度尺寸，壳体1的厚度可以为0.1-1mm，壳体1的直径(纽扣电池的直径)可以为6mm以上。下壳12和上壳11均可采用金属材料制成，例如不锈钢、铝、铁等可激光熔接的材料制成。下壳12在一些实施例中可呈顶部带有开口的圆筒状，其可包括一圆形底壁121以及围绕在该圆形底壁121周缘且垂直于该底壁121的圆筒状侧壁122。壁部114可呈圆形平板状覆盖在下壳12的顶部开口上，壁部114的周缘可通过激光焊接的方式与下壳12的开口边缘密封地结合在一起，突出部111可由壁部114向背离电极隔离组件2的一侧拉伸成型。

绝缘密封体3密封塞设于引出孔113中，其可采用硅胶、橡胶等柔性绝缘材料制成，密封性能更好。绝缘密封体3的直径大于引出孔113的孔径，以使绝缘密封体3与引出孔113之间过盈配合，密封性更好，还可通过该过盈配合固定绝缘密封体3。引出孔113的孔径可以为4mm以下。优选地，引出孔113的孔径可大致为壳体1的直径的5％-35％。

在本实施例中，突出部111、引出孔113位于壁部114的中部位置，其中轴线可与壳体1的中轴线重合或具有一定的夹角。在其他实施例中，突出部111、引出孔113也可位于壁部114的其他位置，例如，壁部114的周缘附近，突出部111、引出孔113的中轴线也可与壳体1的中轴线平行或呈一定夹角倾斜设置，可根据实际需求进行设计。在一些实施例中，突出部111与壁部114之间的夹角可以为30°-150°。

在一些实施例中，挤压部112可由突出部111远离壁部114的一端向内旋压形成，便于加工制作。挤压部112向内旋压后，挤压压迫绝缘密封体3发生弹性变形，从而将绝缘密封体3锁紧并固定于引出孔113中，避免脱落。该锁紧固定方式具有结构简单、锁紧可靠、工艺制作简单等优点，且无需额外设置一个固定件来将绝缘密封体3固定，空间利用率较高。

绝缘密封体3的两端可分别伸出引出孔113之外，绝缘密封体3的整体高度可以为0.5-5mm，其两端伸出引出孔113的高度分别可以为1mm以下。由于绝缘密封体3的直径大于引出孔113的孔径，绝缘密封体3位于引出孔113中的部分受挤压收缩，绝缘密封体3两端伸出引出孔113的部分膨胀复位，使该两端伸出部分的尺寸大于引出孔113的尺寸，从而进一步提高了密封效果和锁紧效果。此外，绝缘密封体3与挤压部112相对应的一端伸出挤压部112之外，还可使挤压部112的该端部嵌入到绝缘密封体3中，锁紧效果更好。

该突出部111可呈竖直的圆筒状，该挤压部112可呈圆台状，该挤压部112与突出部111之间的夹角α为钝角，即90°<α<180°，方便旋压形成并锁紧绝缘密封体3。在一些实施例中，挤压部112与突出部111之间的夹角α可在120°-160°之间，在此范围内，能保证具有良好的锁紧效果。

当该纽扣电池外接电路板时，电路板上可对应突出部111开设有避让孔，通过该避让孔与突出部111相互插接，从而有效与电路板空间结合，提升电芯能量密度，此外，还可便于电路板的安装和定位。

该引出孔113还可用于向壳体1内注入电解液，通过引出孔113注液完成后，塞入绝缘密封体3进行密封即可，从而无需额外开设注液孔。在其他实施例中，也可在壁部114上单独开设一个注液孔(未图示)，用于往壳体1中注入电解液。该纽扣电池还可包括封堵件(未图示)，用于在注液完成之后，将该注液孔封堵住。

上述纽扣电池在制作时，可采用如下步骤：

S1、提供下壳12，将电极隔离组件2设置于下壳12中；

S2、提供形成有壁部114、突出部111、以及引出孔113的上壳11；

S3、将壁部114的周缘激光焊接于下壳12上，形成壳体1；

S4、通过引出孔113向壳体1内注入电解液；

S5、将绝缘密封体3塞入引出孔113中，并将导电体4穿过绝缘密封体3；

S6、将突出部111远离壁部114的一端向内旋压形成挤压部112，以锁紧绝缘密封体3。

图2示出了本实用新型第二实施例中的纽扣电池，该纽扣电池可以为固态电池、半固态电池或液态电池，其可包括密封的壳体1、电极隔离组件2、绝缘密封体3以及导电体4。壳体1包括顶部具有开口的下壳12和与之相匹配的可导电的上壳11。该上壳11包括壁部114、由壁部114的表面朝向电极隔离组件2凸出的突出部111、贯穿壁部114和突出部111的引出孔113、贯穿壁部114用于向壳体1内注入电解液的注液孔115、以及设置于注液孔115内用于将注液孔115封堵密封的封堵件5。导电体4纵向设置于引出孔113内，绝缘密封体3设置于引出孔113的孔壁与导电体4之间，以将上壳11和导电体4绝缘隔离。突出部111向内变形形成挤压部112，以锁紧绝缘密封体3。可以理解地，该引出孔113、绝缘密封体3、导电体4的数量也不局限于一个，两个或两个以上也可以适用。

电极隔离组件2设置于该壳体1中，其包括至少一个正极21和至少一个负极22以及位于正极21和负极22之间的隔离体23，正极21与上壳11电性连接，负极22与导电体4电性连接。可以理解地，在其他实施例中，也可以是负极22与上壳11电性连接，正极21与导电体4电性连接。

电极隔离组件2可采用螺旋绕组的形式，也可以采用叠片的形式。在图2所示的实施例中，电极隔离组件2采用螺旋绕组的形式，且其中轴线与壳体1的中轴线重合。该电极隔离组件2在一些实施例中还可包括收容空间24，突出部111、挤压部112伸入到该收容空间24中。该收容空间24的中轴线可与该电极隔离组件2的中轴线重合。电极隔离组件2卷绕完成后，抽出卷芯，形成一轴向空腔，该轴向空腔形成收容空间24。突出部111、挤压部112伸入到该轴向空腔中，从而可提高该纽扣电池的空间利用率。此外，由于突出部111、挤压部112位于壁部114的顶面以下，在需要外接电路板等电子元件时，电路板等电子元件的安装位置不受限，通用性更高。

导电体4纵向穿设于绝缘密封体3中，且其两端分别从绝缘密封体3的两端露出。导电体4可纵向穿设于收容空间24中，导电体4的下端可延伸至收容空间24的底部附近与负极22的下端连接，且导电体4的下端距离下壳12的底壁具有一定的间距，以便与下壳12绝缘隔离。

导电体4可采用刚性的导电材料制成，以增强抗压性；或者，导电体4也可采用柔性的导电材料制成，以使导电体4可直接连接至电路板或负载等电子元件上，而不需要额外焊接导线。

再如图2所示，壳体1在一些实施例中可呈扁圆柱状，下壳12和上壳11均可采用金属材料制成，例如不锈钢、铝、铁等可激光熔接的金属材料制成。下壳12在一些实施例中可呈顶部带有开口的圆筒状，壁部114可呈平板状覆盖在下壳12的顶部开口上，壁部114的周缘可通过激光焊接的方式与下壳12的开口边缘密封地结合在一起。

绝缘密封体3密封塞设于引出孔113中，其可采用硅胶、橡胶等柔性绝缘材料制成，密封性能更好。在本实施例中，突出部111、引出孔113位于壁部114的中部位置，突出部111可由壁部114的中部向朝向电极隔离组件2的一侧拉伸成型。突出部111、引出孔113的中轴线可与壳体1的中轴线重合，或者，突出部111、引出孔113的中轴线也可与壳体1的中轴线之间具有一定的夹角。在其他实施例中，该突出部111、引出孔113也可位于壁部114的其他位置，例如，其也可位于壁部114的周缘附近。

在一些实施例中，挤压部112可由突出部111远离壁部114的一端向内旋压形成，便于加工制作。挤压部112向内旋压后，压迫绝缘密封体3发生弹性变形，从而将绝缘密封体3锁紧并固定于引出孔113中，避免脱落。该锁紧固定方式具有结构简单、锁紧可靠、工艺制作简单等优点，且无需额外设置一个固定件来将绝缘密封体3固定，空间利用率较高。

绝缘密封体3的两端可分别伸出引出孔113之外。该挤压部112与突出部111之间的夹角α为钝角，即90°<α<180°，方便旋压形成并锁紧绝缘密封体3。在一些实施例中，挤压部112与突出部111之间的夹角α可在120°-160°之间，在此范围内，能保证具有良好的锁紧效果。

注液孔115用于向壳体1内注入电解液，通过注液孔115注液完成后，塞入封堵件5将该注液孔115封堵密封住。

上述纽扣电池在制作时，可采用如下步骤：

S1、提供下壳12，将电极隔离组件2设置于下壳12中；

S2、提供形成有壁部114、突出部111、引出孔113、以及注液孔115的上壳11；

S3、将绝缘密封体3塞入引出孔113中，并将导电体4穿过绝缘密封体3；

S4、将突出部111远离壁部114的一端向内旋压形成挤压部112，以锁紧绝缘密封体3；

S5、将壁部114的周缘激光焊接于下壳12上，形成壳体1；

S6、通过注液孔115向壳体1内注入电解液，注液完成后，塞入封堵件5将该注液孔115封堵密封。

图3示出了本实用新型第三实施例中的纽扣电池，其与第一实施例的主要区别在于：该纽扣电池包括密封的壳体1、电极隔离组件2、两个绝缘密封体3以及两个导电体4，该两个导电体4分别与电极隔离组件2的正极21、负极22电性连接。

在本实施例中，壳体1包括顶部具有开口的下壳12和与之相匹配的上壳11，该下壳12和上壳11可采用不锈钢、铝、铁等可激光熔接的金属材料制成，或者采用Peek等可激光焊接的塑料制成。该上壳11包括壁部114、由壁部114的表面背离电极隔离组件2凸出的两个突出部111、以及分别贯穿该两个突出部111和壁部114的两个引出孔113。该两个导电体4分别沿纵向设置于该两个引出孔113内，该两个绝缘密封体3分别设置于该两个引出孔113的孔壁与该两个导电体4之间，以分别将该两个导电体4和壁部114隔离。该两个突出部111分别向内变形形成挤压部112，以锁紧该两个绝缘密封体3。可以理解地，该突出部111、引出孔113、绝缘密封体3、导电体4的数量也不局限于两个，两个以上也可以适用。在其他实施例中，该两个突出部111也可分别设置于壳体1的不同侧上，即该两个突出部111也可分别形成于上壳11和下壳12上。

在本实施例中，该两个突出部111分别位于壁部114的周缘附近，进一步地，该两个突出部111可分别对称设置于壁部114的两相对侧。在其他实施例中，该两个突出部111也可位于壁部114的其他位置，例如，其中一个突出部111位于壁部114的周缘附近，另一个位于壁部114的中部位置。

绝缘密封体3密封塞设于引出孔113中，且与引出孔113过盈配合。绝缘密封体3的两端可分别伸出引出孔113之外。由于绝缘密封体3的直径大于引出孔113的孔径，绝缘密封体3位于引出孔113中的部分受挤压收缩，绝缘密封体3两端伸出引出孔113的部分膨胀复位，使该两端伸出部分的尺寸大于引出孔113的尺寸，从而进一步提高了密封效果和锁紧效果。此外，绝缘密封体3与挤压部112相对应的一端伸出挤压部112之外，还可使挤压部112的该端部嵌入到绝缘密封体3中，锁紧效果更好。绝缘密封体3与电极隔离组件2相对的一端伸出壁部114之外，且与电极隔离组件2之间具有一定的间隙，以提供给电极隔离组件2温度变形的空间，还可避免电极隔离组件2与上壳11接触发生短路，安全性更高。

导电体4纵向穿设于绝缘密封体3中，导电体4背离电极隔离组件2的一端(上端)可伸出绝缘密封体3之外，另一端(下端)可与绝缘密封体3齐平或伸出绝缘密封体3之外。导电体4的下端与电极隔离组件2之间具有一定的间隙，导电体4的下端可通过引线与电极隔离组件2的上端连接。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种纽扣电池，包括壳体(1)以及设置于所述壳体(1)内的电极隔离组件(2)，所述电极隔离组件(2)包括至少一个正极(21)和至少一个负极(22)；其特征在于，所述壳体(1)包括壁部(114)、由所述壁部(114)的表面朝向或背离所述电极隔离组件(2)凸出的至少一个突出部(111)、以及分别贯穿所述壁部(114)和所述至少一个突出部(111)的至少一个引出孔(113)；

所述纽扣电池还包括分别设置于所述至少一个引出孔(113)内的至少一个导电体(4)、以及分别设置于所述至少一个引出孔(113)的孔壁与所述至少一个导电体(4)之间将所述至少一个导电体(4)和所述壁部(114)隔离的至少一个绝缘密封体(3)，所述至少一个导电体(4)与所述至少一个正极(21)或所述至少一个负极(22)电性连接。

2.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，每一所述突出部(111)均向内变形形成挤压部(112)，以挤压并锁紧所述至少一个绝缘密封体(3)。

3.根据权利要求2所述的纽扣电池，其特征在于，所述壳体(1)包括顶部具有开口的下壳(12)和与之相匹配的上壳(11)，所述上壳(11)和所述下壳(12)均采用金属材料制成，所述壁部(114)形成于所述上壳(11)上。

4.根据权利要求3所述的纽扣电池，其特征在于，所述上壳(11)与所述至少一个正极(21)和所述至少一个负极(22)二者之一电性连接，所述至少一个导电体(4)与所述至少一个正极(21)和所述至少一个负极(22)二者之另一电性连接。

5.根据权利要求2所述的纽扣电池，其特征在于，所述纽扣电池包括至少两个导电体(4)以及至少两个绝缘密封体(3)，所述至少两个导电体(4)分别与所述至少一个正极(21)和所述至少一个负极(22)电性连接。

6.根据权利要求3所述的纽扣电池，其特征在于，所述至少一个突出部(111)分别由所述壁部(114)向朝向或背离所述电极隔离组件(2)的一侧拉伸成型；

所述壁部(114)的周缘通过激光焊接的方式与所述下壳(12)的开口边缘密封地结合在一起。

7.根据权利要求3-6任一项所述的纽扣电池，其特征在于，每一所述突出部(111)远离所述壁部(114)的一端向内旋压形成所述挤压部(112)；

所述挤压部(112)与所述突出部(111)之间的夹角α为：90°<α<180°。

8.根据权利要求7所述的纽扣电池，其特征在于，所述至少一个绝缘密封体(3)与所述挤压部(112)相对应的一端均伸出所述挤压部(112)之外。

9.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，每一所述引出孔(113)的孔径为所述壳体(1)的直径的5％-35％；

所述至少一个绝缘密封体(3)的两端分别伸出所述至少一个引出孔(113)之外1mm以下。

10.根据权利要求2所述的纽扣电池，其特征在于，所述挤压部(112)与所述突出部(111)之间的夹角α为：120°≤α≤160°。

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