CN211578850U - 一种防短路纽扣电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种防短路纽扣电池，包括正极壳、负极壳、绝缘密封圈和电芯，电芯主要由正极片、负极片、隔膜卷绕而成，电芯的中心形成一轴向腔体，正极壳与正极极耳之间的连接结构和负极壳与负极极耳之间的连接结构中的至少其中之一的连接结构为：一金属片通过导电胶层固定设置于任一极壳的内表面上，与该任一极壳对应的电极极耳通过焊点与该金属片的外表面固定连接，该金属片的外轮廓线位于电芯轴向腔体覆盖区域的外轮廓线之外，所述焊点位于电芯轴向腔体覆盖区域之外的金属片上。本实用新型的防短路纽扣电池，结构简单，易组装，且能够保持电池极壳表面平整完好，不易出现电解液漏液以及表面鼓包等现象，另外，金属片与极壳之间保持良好的电接触。

Description

一种防短路纽扣电池

技术领域

本实用新型涉及一种防短路纽扣电池。

背景技术

纽扣电池（button cell ）也称扣式电池，是指外形尺寸象一颗小纽扣的电池，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），纽扣电池是从外形上来对电池来分，同等对应的电池分类有柱状电池、方形电池、异形电池等。

纽扣电池包括有叠层式和卷绕式的。卷绕式纽扣电池的基本结构为：包括第一极壳、第二极壳、绝缘密封圈和电芯，第一极壳与第二极壳上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳；第一极壳与第二极壳之间留有缝隙，绝缘密封圈填满该缝隙将第一极壳与第二极壳电性隔绝，所述第一极壳、第二极壳和绝缘密封圈之间形成容置腔；电芯设于所述容置腔内，电芯包括第一极片、第二极片和隔膜，第一极片与第二极片之间通过隔膜间隔，第一极片、第二极片和隔膜卷绕制成电芯，电芯的中心形成有轴向腔体，第一极片上设有第一输出导体，第一输出导体从电芯伸出并与第一极壳焊接，第二极片上设有第二输出导体，第二输出导体从电芯伸出并与第二极壳焊接。在制作现有的这种卷绕式纽扣电池时，先将电芯的第一输出导体弯折使第一输出导体紧贴电芯的下表面设置，且第一输出导体延伸至轴向腔体的正下方；然后将电芯垂直装入第一极壳内；接着通过将焊针垂直向下插入轴向腔体内并将第一输出导体压紧在第一壳体上通过电阻焊的方式实现第一输出导体与第一极壳焊接在一起，或者通过从第一极壳的下方对着第一极壳的与第一输出导体上下重叠的区域发射激光通过激光焊的方式实现第一极壳与第一输出导体焊接在一起；再将电芯的第二输出导体焊接在第二极壳上，第二极壳外套装有绝缘密封圈；最后将第二极壳和绝缘密封圈一起盖合在第一极壳的上端开口处，进行封口。所述第一极壳和第二极壳中的其中一极壳与对应的输出导体和对应的电芯极片构成电池的正极回路，另一极壳与对应的输出导体和对应的电芯极片构成电池的负极回路。现有技术中第一输出导体通常延伸至与电芯轴向腔体区域，并在此区域内与第一极壳之间焊接固定实现电连接，但是，由于电芯在吸收电解液后会发生径向膨胀，电芯膨胀会带动第一输出导体发生径向移动，容易导致焊点断裂使得第一输出导体从第一极壳上脱落，而第一输出导体的焊点位置通常为导电区域，第一输出导体的焊点位置在轴向腔体区域内存在与膨胀扩张至轴向腔体的电芯第二极片发生接触导致短路的风险，并且，由于第一输出导体与第一极壳焊接（第二输出导体与第二极壳焊接）时，电阻焊的电流和激光焊的激光束均会直线穿透第一极壳（第二极壳），使得焊点会贯穿第一极壳（第二极壳）设置，破坏极壳表面的平整度和稳定性，当内压过大时，焊点容易破裂，从而导致焊点位置容易出现电解液的漏液以及表面鼓包等现象。

发明内容

本实用新型的目的之一在于提供一种防短路纽扣电池，该纽扣电池结构简单，易组装，不会造成短路，并且，能够避免破坏极壳表面的平整度和稳定性，不易出现电解液漏液以及表面鼓包等现象。

一种防短路纽扣电池，包括正极壳、负极壳、绝缘密封圈和电芯，正极壳和负极壳均呈杯状，正极壳与负极壳上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳；正极壳与负极壳之间留有缝隙，绝缘密封圈填满该缝隙将正极壳与负极壳电性隔绝，所述正极壳、负极壳和绝缘密封圈之间形成容置腔；电芯设于所述容置腔内，电芯主要由正极片、负极片、隔膜卷绕而成，电芯的中心形成一轴向腔体，正极片与一正极极耳电连接，正极极耳再与正极壳电连接，负极片与一负极极耳电连接，负极极耳再与负极壳电连接；正极壳与正极极耳之间的连接结构和负极壳与负极极耳之间的连接结构中的至少其中之一的连接结构为：任一电极极耳伸出电芯的一端通过焊点与一金属片的外表面固定连接，该金属片通过导电胶层固定设置于任一电极极耳对应的极壳的内表面上，该金属片的外轮廓线位于电芯轴向腔体覆盖区域的外轮廓线之外，所述焊点位于电芯轴向腔体覆盖区域之外的金属片上。

本实用新型的纽扣电池的正、负极壳结构保持完整，不易出现电解液漏液以及表面鼓包等现象，并且，正、负极极耳与对应金属片之间的连接稳定，正、负极极耳不易发生移动，同时，还可避免极耳的焊点位置与纵向膨胀扩张至电芯轴向腔体内的电芯极片发生任何的接触，杜绝发生短路现象。

优选的，正极壳与正极极耳之间的连接结构为：正极极耳伸出电芯的一端通过正 极焊点与正极金属片的外表面固定连接，该正极金属片通过正极导电胶层固定设置于所述 正极壳的内表面上，该正极金属片的外轮廓线位于电芯轴向腔体覆盖区域的外轮廓线之 外，所述正极焊点位于电芯轴向腔体覆盖区域之外的正极金属片上。进一步的，所述正极金 属片覆盖电芯设置，且正极金属片的外边沿向电芯外侧方向垂直延伸形成环形挡边，该环 形挡边可起到固定电芯的作用。进一步的，所述正、负极壳在垂直方向上部分重叠，所述负 极壳的开口端壁位于正极壳的开口端壁内侧，负极壳的开口端壁与正极壳的开口端壁之间 留有缝隙，所述绝缘密封圈夹设于该缝隙内，且绝缘密封圈的下端向内延伸形成弯折部，该 弯折部将负极壳的开口端壁包裹在其内，正极壳、电芯、绝缘密封圈弯折部三者之间形成环 形腔体；所述正极的金属片的环形挡边嵌置在所述环形腔体内，且环形挡边的上端与绝缘 密封圈弯折部的底部抵接。正极的金属片与正极壳的接触面积大，可起到集流的作用，同 时，在进行常规的通过向内挤压正极壳的开口端壁进行电池封口作业时，正极壳开口端壁 向内弯折过程中会给环形挡边传递向下的压紧力，使得正极的金属片与正极壳之间的物理 接触更为紧密。进一步优选，所述环形挡边的截面呈“┐”形或“

”形。

优选的，所述正极壳与电芯之间设置有正极绝缘片，正极极耳穿过或绕过正极绝缘片并与正极壳的内表面电连接。正极绝缘片的设置可避免正极极耳与电芯的负极片接触形成短路。

优选的，所述负极壳与电芯之间设置有负极绝缘片，负极极耳穿过或绕过负极绝缘片并与负极壳的内表面电连接。负极绝缘片的设置可避免负极极耳与电芯的正极片接触形成短路。

附图说明

图1为实施例1的电极极耳与金属片之间的焊接结构图，其中金属片为剖视图；

图2为实施例1的金属片与极壳之间的连接结构图；

图3为实施例1的极壳的俯视结构图；

图4为实施例1的纽扣电池的剖视结构示意图；

图5为实施例2的纽扣电池的剖视结构示意图；

图6为实施例3的纽扣电池的剖视结构示意图；

在图2~6中，金属片、极壳、绝缘片均为剖视图。

具体实施方式

现结合附图具体说明本实用新型的实施方式：

实施例1

结合图1~图4，纽扣电池极壳与电极极耳电连接结构，包括极壳10和电极极耳20，所述极壳10呈杯状，极壳10内安装有电芯30，所述电芯30主要由正极片31、负极片32、隔膜33卷绕而成，电芯30的中心形成一轴向腔体34，正、负极片(31、32)均分别与一电极极耳20电连接，任一电极极耳20伸出电芯30的一端通过焊点50与一金属片40的外表面固定连接，该金属片40通过导电胶层80固定设置于任一电极极耳20对应的极壳10的内表面上，金属片40的外轮廓线40’位于电芯轴向腔体34覆盖区域的外轮廓线34’之外，焊点50位于电芯轴向腔体覆盖区域34之外的金属片40上。

结合图1~图4，实施例1还提供一种纽扣电池，该纽扣电池根据实施例1的纽扣电池的制作方法制得，其包括正极壳11、负极壳12、绝缘密封圈70和电芯3，正极壳11和负极壳12均呈杯状，正极壳11与负极壳12上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳；正极壳11与负极壳12之间留有缝隙，绝缘密封圈70填满该缝隙将正极壳11与负极壳12电性隔绝，所述正极壳11、负极壳12和绝缘密封圈70之间形成容置腔；电芯30设于所述容置腔内，电芯30主要由正极片31、负极片32、隔膜33卷绕而成，电芯30的中心形成一轴向腔体34，正极片31与一正极极耳21电连接，正极极耳21再与正极壳11电连接，负极片32与一负极极耳22电连接，负极极耳22再与负极壳12电连接；正极壳11与正极极耳21之间的连接结构和负极壳12与负极极耳22之间的连接结构均采用上述的纽扣电池极壳与电极极耳电连接结构，具体为：正极极耳21伸出电芯30的一端通过正极焊点51与正极金属片41的外表面固定连接，该正极金属片41通过正极导电胶层81固定设置于正极壳11的内表面上，正极金属片41的外轮廓线位于电芯轴向腔体34覆盖区域的外轮廓线之外，正极焊点51位于电芯轴向腔体覆盖区域34之外的正极金属片41上；负极极耳22伸出电芯30的一端通过负极焊点52与负极金属片42的外表面固定连接，该负极金属片42通过负极导电胶层82固定设置于负极壳12的内表面上，负极金属片42的外轮廓线位于电芯轴向腔体34覆盖区域的外轮廓线之外，负极焊点52位于电芯轴向腔体覆盖区域34之外的负极金属片42上；

其中，正极金属片41和负极金属片42均为平面金属板结构。

本实用新型的正、负极壳（11、12）结构保持完整，不易出现电解液漏液以及表面鼓包等现象，并且，正、负极极耳（21；22）与对应金属片（41；42）之间的连接稳定性良好，正、负极极耳（21；22）不易发生移动，同时，还可避免短路。

实施例2

一种纽扣电池的制作方法，与实施例1的纽扣电池的制作方法不同的是：负极金属片42与负极壳12之间仅为表面接触的物理连接直接贴合在一起。

如图5所示，一种纽扣电池，其根据实施例2的纽扣电池的制作方法制得，其与实施例1的纽扣电池不同的是：负极金属片42与负极壳12之间为表面接触的物理连接；正极金属片41覆盖电芯30设置，且正极金属片41的外边沿向电芯30外侧方向垂直延伸形成环形挡边410，所述环形挡边410的截面呈“┐”形。

实施例3

如图6所示，一种纽扣电池，其根据实施例2的纽扣电池的制作方法制得，其与实施 例2的纽扣电池不同的是：所述环形挡边410的截面呈“

”形。

当然，所述负极金属片42覆盖电芯30设置，且负极金属片42的外边沿也可以向电 芯30外侧方向垂直延伸形成环形挡边。另外，本实用新型的环形挡边410的截面形状也并不 限于呈“┐”形或“

”形，其也可以呈T形等其他常见的形状或异形形状均可。

实施例1~3的纽扣电池均可进一步做如下改进：

（1）如图4~6所示，所述正极壳11与电芯30之间设置有正极绝缘片91，正极极耳21穿过或绕过正极绝缘片91并与正极壳11的内表面电连接。正极绝缘片91的设置可避免正极极耳21与电芯30的负极片32接触形成短路；

（2）如图4~6所示，所述负极壳12与电芯30之间分别设置有负极绝缘片92，负极极耳22穿过或绕过负极绝缘片92并与负极壳12的内表面电连接。负极绝缘片92的设置可避免负极极耳22与电芯30的正极片31接触形成短路。

实施例2和实施例3的纽扣电池还可进一步做如下改进：如图5、图6所示，当正极壳11与正极极耳21之间的连接结构采用上述的纽扣电池极壳与电极极耳电连接结构时，所述正、负极壳（11、12）在垂直方向上部分重叠，所述负极壳12的开口端壁位于正极壳11的开口端壁内侧，负极壳12的开口端壁与正极壳11的开口端壁之间留有缝隙，所述绝缘密封圈70夹设于该缝隙内，且绝缘密封圈70的下端向内延伸形成弯折部71，该弯折部71将负极壳12的开口端壁包裹在其内，正极壳11、电芯30、绝缘密封圈弯折部71三者之间形成环形腔体；所述正极金属片41的环形挡边410嵌置在所述环形腔体内，且环形挡边410的上端与绝缘密封圈弯折部71的底部抵接。正极金属片41与正极壳11的接触面积大，可起到集流的作用，同时，在进行常规的通过向内挤压正极壳11的开口端壁进行电池封口作业时，正极壳11的开口端壁向内弯折过程中会给环形挡边410传递向下的压紧力，使得正极金属片41与正极壳11之间的物理接触更为紧密。

实施例1的一种防短路纽扣电池的制作方法如下：先将电芯30装入正极壳11和负极壳12中的任一极壳内，再将正极壳11与负极壳12上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳将电芯30包裹在其内，所述电芯30主要由正极片31、负极片32、隔膜33卷绕而成，电芯30的中心形成一轴向腔体34，正极片31上设有正极极耳21，正极极耳21再与正极壳11电连接，负极片上32设有负极极耳22，负极极耳22再与负极壳12电连接，正极极耳21与正极壳11之间的电连接方式和负极极耳22与负极壳12之间的电连接方式均按照如下步骤进行，具体为：

S1：准备一金属片40，将电极极耳20的伸出电芯30的一端焊接在金属片40上，在电极极耳20与金属片40之间形成焊点50；

S2：再在金属片40的非焊接面上涂抹一层导电胶80，并将该金属片40涂有导电胶80的一面与极壳10的内表面粘接固定在一起，金属片40的外轮廓线40’位于电芯轴向腔体34覆盖区域的外轮廓线34’之外，步骤S1形成的焊点50位于电芯轴向腔体覆盖区域34之外的金属片40上。

需要说明的是，本实用新型并不限于实施例1~3中的纽扣电池结构，例如，当正极壳11与正极极耳21之间的连接结构和负极壳12与负极极耳22之间的连接结构中仅其中之一的连接结构采用上述电连接结构时，另一连接结构也可采用将电极极耳通过平行焊的电阻焊方式或仅表面接触的物理连接等任意一种现有的能够实现电极极耳与相应极壳之间电连接的连接结构均可。本实用新型的电芯30结构不限于附图所示的具体结构，其可以是任意的电芯结构均可。

Claims (7)

1.一种防短路纽扣电池，包括正极壳、负极壳、绝缘密封圈和电芯，正极壳和负极壳均呈杯状，正极壳与负极壳上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳；正极壳与负极壳之间留有缝隙，绝缘密封圈填满该缝隙将正极壳与负极壳电性隔绝，所述正极壳、负极壳和绝缘密封圈之间形成容置腔；电芯设于所述容置腔内，电芯主要由正极片、负极片、隔膜卷绕而成，电芯的中心形成一轴向腔体，正极片与一正极极耳电连接，正极极耳再与正极壳电连接，负极片与一负极极耳电连接，负极极耳再与负极壳电连接；其特征在于，正极壳与正极极耳之间的连接结构和负极壳与负极极耳之间的连接结构中的至少其中之一的连接结构为：任一电极极耳伸出电芯的一端通过焊点与一金属片的外表面固定连接，该金属片通过导电胶层固定设置于任一电极极耳对应的极壳的内表面上，该金属片的外轮廓线位于电芯轴向腔体覆盖区域的外轮廓线之外，所述焊点位于电芯轴向腔体覆盖区域之外的金属片上。

2.根据权利要求1所述的一种防短路纽扣电池，其特征在于，正极壳与正极极耳之间的连接结构为：正极极耳伸出电芯的一端通过正极焊点与一正极金属片的外表面固定连接，该正极金属片通过正极导电胶层固定设置于所述正极壳的内表面上，该正极金属片的外轮廓线位于电芯轴向腔体覆盖区域的外轮廓线之外，所述正极焊点位于电芯轴向腔体覆盖区域之外的正极金属片上。

3.根据权利要求2所述的一种防短路纽扣电池，其特征在于：所述正极金属片覆盖电芯设置，且正极金属片的外边沿向电芯外侧方向垂直延伸形成环形挡边。

4.根据权利要求3所述的一种防短路纽扣电池，其特征在于：所述正、负极壳在垂直方向上部分重叠，所述负极壳的开口端壁位于正极壳的开口端壁内侧，负极壳的开口端壁与正极壳的开口端壁之间留有缝隙，所述绝缘密封圈夹设于该缝隙内，且绝缘密封圈的下端向内延伸形成弯折部，该弯折部将负极壳的开口端壁包裹在其内，正极壳、电芯、绝缘密封圈弯折部三者之间形成环形腔体；所述正极的金属片的环形挡边嵌置在所述环形腔体内，且环形挡边的上端与绝缘密封圈弯折部的底部抵接。

5.根据权利要求3所述的一种防短路纽扣电池，其特征在于：所述环形挡边的截面呈“┐”形或“

”形。

6.根据权利要求1所述的一种防短路纽扣电池，其特征在于：所述正极壳与电芯之间设置有正极绝缘片，正极极耳穿过或绕过正极绝缘片并与正极壳的内表面电连接。

7.根据权利要求1所述的一种防短路纽扣电池，其特征在于：所述负极壳与电芯之间设置有负极绝缘片，负极极耳穿过或绕过负极绝缘片并与负极壳的内表面电连接。

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