CN213520091U - 一种纽扣电池电芯结构和纽扣电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种纽扣电池电芯结构和纽扣电池，其中，纽扣电池电芯结构包括由层叠结构卷绕形成且具有中空内孔的卷绕卷芯，所述层叠结构包括至少一个正极片、至少一个负极片和将所述至少一个正极片和所述至少一个负极片隔开的隔膜，所述卷绕卷芯的至少两端设置有包裹所述卷绕卷芯的隔膜粘结层,所述隔膜粘结层用于将所述正极片和所述负极片固定。本实用新型提供一种纽扣电池电芯结构和纽扣电池，用以至少解决正极片和负极片容易发生窜动移位现象的技术问题，避免正极片和负极片与纽扣电池中的外壳接触而发生短路，提高纽扣电池的使用安全性。

Description

一种纽扣电池电芯结构和纽扣电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种纽扣电池电芯结构和纽扣电池。

背景技术

纽扣电池具有平稳的放电电压、工作温度范围广、储存寿命长等优点，被广泛用于各种电子产品内。可穿戴设备对纽扣电池的需求不断提升，譬如无线耳机，运动手表，手环，戒指等对纽扣电池的需求不断提升。

纽扣电池需要提升其在恶劣环境，尤其是颠簸环境下长时间使用的安全性，但是受限于工业制造水平的发展和市场需求，此前市场上的扣式电池以一次电池为主，二次扣式锂离子电池在市场中基本没有销售，且小型化的电子产品对于电池产品的空间尺寸有着较高的要求，纽扣电池由于电池尺寸的缩小和对尺寸一致性要求的提升，对制造技术提出了巨大的挑战，钢壳结构的纽扣电池能够更好的满足人们的使用需求。现有的纽扣电池电芯在恶劣环境下，尤其是颠簸的环境下或者跌落的情况下，容易发生正极片和负极片窜动移位的现象，导致与金属材质的外壳接触而发生短路，影响使用的安全性。

在这种需求下，我们亟需提供一种二次硬壳微型锂离子电池来满足广大用户的需求，通过改进纽扣电池电芯结构和纽扣电池，使其能够有效解决正极片和负极片容易窜动移位的现象，避免与纽扣电池中金属材质的壳体接触而发生短路。

实用新型内容

本实用新型提供一种纽扣电池电芯结构和纽扣电池，用以至少解决正极片和负极片容易发生窜动移位的现象的技术问题，避免正极片和负极片与纽扣电池中的外壳接触而发生短路，提高纽扣电池的使用安全性。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种纽扣电池电芯结构，包括由层叠结构卷绕形成且具有中空内孔的卷绕卷芯，所述卷绕卷芯上设置有第一极耳和第二极耳，所述层叠结构包括至少一个正极片、至少一个负极片和将所述至少一个正极片和所述至少一个负极片隔开的隔膜，所述卷绕卷芯的至少两端设置有包裹所述卷绕卷芯的隔膜粘结层,所述隔膜粘结层用于将所述正极片和所述负极片固定。

本实用新型中通过设置隔膜粘结层，使得隔膜粘结层包裹所述卷绕卷芯的两端，从而使得隔膜粘结层覆盖包裹住正极片和负极片，将正极片或负极片包裹在密封的区域内，限制了正极片或负极片的窜动移位,即使在剧烈的震动情况下，例如跑步、跌落的情况下，也能够确保正极片和负极片上不会从卷绕卷芯内脱出，避免正极片和或负极片接触电池外壳造成短路，提高了纽扣电池电芯结构的使用安全性。

在一种可能实施的方式中，所述隔膜自所述卷绕卷芯的两端分别向外延伸并形成突出端，且所述突出端向所述卷绕卷芯的内孔方向倾斜，相邻的所述突出端相互粘结形成所述隔膜粘结层。

在一种可能实施的方式中，所述突出端的宽度D大于/或等于所述负极片的厚度与所述正极片的厚度以及所述隔膜的厚度之和。

在一种可能实施的方式中，所述第一极耳位于所述卷绕卷芯的外圈时，与所述第一极耳连接的所述正极片/或所述负极片的外侧设置所述隔膜；

所述隔膜粘结层包括位于所述第一极耳内侧的第一隔膜粘结层、以及位于所述第一极耳外侧的第二隔膜粘结层，且所述第一隔膜粘结层的粘结力大于所述第二隔膜粘结层的粘结力。

在一种可能实施的方式中，所述第一极耳位于所述卷绕卷芯的内圈时，与所述第一极耳连接的所述正极片/或所述负极片的内侧设置所述隔膜；

所述隔膜粘结层包括位于所述第一极耳内侧的第二隔膜粘结层、以及位于所述第一极耳外侧的第一隔膜粘结层，且所述第一隔膜粘结层的粘结力大于所述第二隔膜粘结层的粘结力。

在一种可能实施的方式中，所述第二隔膜粘结层覆盖所述第一极耳的面积占所述第一极耳面积的5％～30％。

在一种可能实施的方式中，形成所述隔膜粘结层前，所述隔膜的宽度A为4mm～10mm；形成所述隔膜粘结层后，所述隔膜的宽度A2为3mm～9mm。

在一种可能实施的方式中，所述正极片的宽度B为2mm～8mm，所述负极片的宽度C为2.5mm～8.5mm。

在一种可能实施的方式中，所述第一极耳和所述第二极耳中的其中一个为正极耳，所述第一极耳和所述第二极耳中另一个为负极耳。

本实用新型还提供一种纽扣电池，包括上述的纽扣电池电芯结构，还包括外壳，所述外壳内具有容纳所述纽扣电池电芯结构的容纳腔，所述第一极耳的折弯部位于所述卷绕卷芯的至少一个端面上，所述第一极耳的折弯部接触所述隔膜粘结层，且所述第一极耳的折弯部与所述外壳的端面电连接。

本实用新型提供的一种纽扣电池电芯结构，其制造过程简单，本实用新型中通过采用热压工艺使得隔膜在卷绕卷芯的两端形成隔膜粘结层，将正极片和负极片完全包裹在密封的区域内，可明显提升纽扣电池在恶劣环境，尤其是颠簸环境下长时间使用的安全性。

本实用新型提供的一种纽扣电池，通过形成完全包裹所述正极片和所述负极片的隔膜粘结层，从而将所述正极片和所述负极片完全与纽扣电池的外壳隔离开，避免所述正极片和所述负极片窜动移位后接触到纽扣电池的外壳造成短路。本实用新型提供的纽扣电池电芯结构和纽扣电池，方便制造纽扣电池，并且使用本实用新型提供的纽扣电池电芯结构制造的纽扣电池，能够有效提高纽扣电池的使用安全性，在颠簸的环境下仍然可以正常使用不受影响，适用范围大。

除了上面所描述的本实用新型实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本实用新型实施例提供的一种纽扣电池电芯结构和纽扣电池所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，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纽扣电池电芯结构制造方法中第一极耳和第二极耳均位于卷绕卷芯的内圈时，采用弧形加热板挤压卷绕卷芯的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的纽扣电池电芯结构制造方法中第一极耳和第二极耳均位于卷绕卷芯的内圈时，采用第一平面加热板挤压卷绕卷芯的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的纽扣电池电芯结构制造方法中第一极耳和第二极耳均位于卷绕卷芯的外圈时，采用第一平面加热板挤压卷绕卷芯的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的纽扣电池电芯结构制造方法中第一极耳和第二极耳均位于卷绕卷芯的外圈时，采用第二平面加热板热压卷绕卷芯的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的纽扣电池电芯结构制造方法中第一极耳和第二极耳均位于卷绕卷芯的内圈时，采用第二平面加热板挤压卷绕卷芯的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的纽扣电池电芯结构的热压前的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的纽扣电池电芯结构的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的纽扣电池电芯结构的刮隔膜前的局部结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的纽扣电池电芯结构的刮隔膜后的局部结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的纽扣电池电芯结构形成隔膜粘结层后的局部结构示意图；

图11为本实用新型实施例提供的纽扣电池电芯结构安装外壳的结构示意图；

图12为本实用新型实施例提供的纽扣电池电芯结构制造方法的流程图。

附图标记说明：

10-卷绕卷芯；

11-正极片；

12-负极片；

13-隔膜；

131-突出端；

132-隔膜粘结层；

14-内孔；

20-第一极耳；

21-折弯部；

30-第二极耳；

40-加热板；

41-弧形加热板；

42-第一平面加热板；

43-第二平面加热板；

50-外壳；

51-容纳腔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中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作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。

生活中，我们会发现纽扣电池广泛应用于许多超薄、小巧的电子产品中，比如体重计、电子手表、无线耳机等，纽扣电池具有体积小、电池放电电流小的特点，是许多电子产品续航的优选电源，也有利于电子产品向小巧化发展。

电芯结构是组成纽扣电池的核心部件，纽扣电池的电芯结构主要有两种制备工艺，一种是叠片工艺，叠片工艺是将正极片、负极片及隔膜裁成具体生产所需的形状及尺寸，然后将正极片、隔膜、负极片叠合成电芯主体；而另一种是卷绕工艺，卷绕工艺是将隔膜设置在正极片及负极片之间，然后将正极片、负极片以及隔膜卷成电芯主体的工艺方式。

叠片工艺需要将正极片、负极片及隔膜裁成具体生产所需的形状及尺寸，叠片工艺复杂程度较高，需要投入更多的生产时间；而卷绕工艺操作比较简便，只需要将正极片、负极片及隔膜设置成一定尺寸规则的条形状结构，比较简单方便，可以快速完成，容易实现产业自动化。因而大多数纽扣电池的电芯结构采用卷绕工艺。

但是现有的纽扣电池在恶劣环境下，尤其是颠簸的环境下或者跌落的情况下，容易发生正极片和负极片窜动移位的现象，导致与金属壳体接触而发生短路，影响使用的安全性。

鉴于上述背景，本实用新型提供的一种纽扣电池电芯结构和纽扣电池，对纽扣电池电芯结构和纽扣电池进行了改进，避免纽扣电池在颠簸的环境下或者跌落的情况下发生正极片和负极片窜动移位的现象，从而避免发生短路，提高使用寿命和使用的安全性。

参考图7和图8所示，一种纽扣电池电芯结构，包括由层叠结构卷绕形成且具有中空内孔14的卷绕卷芯10，层叠结构包括至少一个正极片11、至少一个负极片12和将至少一个正极片11和至少一个负极片12隔开的隔膜13，卷绕卷芯10的至少两端设置有包裹卷绕卷芯10的隔膜粘结层132,隔膜粘结层132用于将正极片11和负极片12固定，隔膜粘结层132使得正极片11和负极片12被稳定的包裹在密封的区域内，避免在纽扣电池发生跌落等剧烈的震动情况时，正极片11和负极片12窜动移位接触到电池的外壳50导致发生短路，提高使用的安全性。

内孔14位于卷绕卷芯10的中心位置，且内孔14贯通卷绕卷芯10的两端面。

参考图6和图8所示，隔膜13自卷绕卷芯10的两端分别向外延伸并形成突出端131，参考图9和图10所示，且突出端131向卷绕卷芯10的内孔14方向倾斜，相邻的突出端131相互粘结形成隔膜粘结层132。

容易理解的是，隔膜13的两侧分别自卷绕卷芯10的两端向外延伸，即隔膜13沿着卷绕卷芯10的轴向，自卷绕卷芯10的两端面向远离卷绕卷芯10的方向延伸。

具体是，层叠结构中，隔膜13的宽度大于每个正极片11的宽度，隔膜13的宽度也大于每个负极片12的宽度，这样使得在层叠结构沿隔膜13长度方向卷绕形成卷绕卷芯10后，在卷绕卷芯10的两端都会有余留出的隔膜13，余留出卷绕卷芯10的隔膜13即突出端131。

参考图6和图8所示，卷绕卷芯10可以是由自上而下或自下而上依次层叠设置的一个正极片11、隔膜13、一个负极片12、另一个隔膜13形成层叠结构后经过卷绕工艺形成；卷绕卷芯10也可以是由自上而下或自下而上依次层叠设置的一个负极片12、隔膜13、一个正极片11、另一个隔膜13形成层叠结构后经过卷绕工艺形成。

当然，层叠结构也可以是由多个负极片12和多个正极片11依次交替层叠设置，并且在每个负极片12/或每个正极片11的上侧和下侧设置使每个负极片12与每个正极片11完全隔开的隔膜13，将层叠结构通过卷绕工艺形成卷绕卷芯10。即使在卷绕卷芯10卷绕后，也要保证负极片12不会与正极片11接触，避免发生短路。

隔膜13用于防止负极片12与正极片11接触发生短路，隔膜13需要保证每个负极片12与每个正极片11完全隔开不产生接触即可，隔膜13不限于采用设置在每个负极片12与每个正极片11之间的方式，也可以采用套在每个负极片12上的方式，或者套在每个正极片11上的方式，以使得每个负极片12与每个正极片11完全隔开。

隔膜13位于至少一个正极片11的外侧和内侧/或至少一个负极片12的外侧和内侧，以使每个正极片11与每个负极片12完全隔开。即隔膜13位于至少一个正极片11的外侧和内侧，以使每个正极片11与每个负极片12完全隔开。或者，隔膜13位于至少一个负极片12的外侧和内侧，以使每个正极片11与每个负极片12完全隔开。

参考图6所示，卷绕卷芯10呈螺旋卷绕状，因而在卷绕卷芯10的两端具有明显的螺旋圈，每一圈隔膜13的突出端131向卷绕卷芯10的内孔14方向倾斜，并粘结到相邻内圈的隔膜13的突出端131上。

参考图10所示，每一圈隔膜13的突出端131与相邻内圈的隔膜13的突出端131部分重叠。因此，为了确保每一圈隔膜13的突出端131与相邻内圈的隔膜13的突出端131部分重叠，突出端131的宽度D需要满足D大于/或等于正极片11的厚度、负极片12的厚度以及隔膜13的厚度三者之和。

参考图6和图7所示，在卷绕卷芯10的两端分别设置第一极耳20和第二极耳30，第一极耳20和第二极耳30中的其中一个为正极耳，第一极耳20和第二极耳30中的另一个为负极耳，正极耳与正极片11连接，负极耳与负极片12连接。

参考图6和图7所示，第一极耳20位于卷绕卷芯10的外圈时，第二极耳30位于卷绕卷芯10的外圈，且第一极耳20和第二极耳30中的一个连接在卷绕卷芯10的上端，第一极耳20和第二极耳30中的另一个连接在卷绕卷芯10的下端。第一极耳20位于卷绕卷芯10的外圈，是指第一极耳20和其所连接的正极片11/或负极片12的连接位置处于卷绕卷芯10的外部圈层，外部是指卷绕卷芯靠近纽扣电池外壳50的部分。

参考图6和图7所示，第一极耳20位于卷绕卷芯10的外圈时，与第一极耳20连接的正极片11/或负极片12的外侧设置隔膜13；隔膜粘结层132包括位于第一极耳20内侧的第一隔膜粘结层、以及位于第一极耳20外侧的第二隔膜粘结层，且第一隔膜粘结层的粘结力大于第二隔膜粘结层的粘结力；与第二极耳30连接的正极片11/或负极片12的外侧设置隔膜13；隔膜粘结层132包括位于第二极耳30内侧的第一隔膜粘结层、以及位于第二极耳30外侧的第二隔膜粘结层，且第一隔膜粘结层的粘结力大于第二隔膜粘结层的粘结力。在加工第一隔膜粘结层时，需要采用加热板40将卷绕卷芯10两端的隔膜13的突出端131由卷绕卷芯10的边缘向卷绕卷芯10中心的内孔14方向刮，除了在与第一极耳20和第二极耳30连接的正极片11/或负极片12的外圈设置的一层隔膜13外，其余正极片11/或负极片12的内圈设置的隔膜13的突出端131均向卷绕卷芯10中心的内孔14方向刮，使隔膜13的突出端131倾斜，再通过平面热压使得卷绕卷芯10两端倾斜的突出端131粘结收缩，形成第一隔膜粘结层。且第一隔膜粘结层的粘结力大于第二隔膜粘结层的粘结力。

其中，粘结力指的是形成隔膜粘结层132之后，用力将隔膜粘结层132分开，使得隔膜粘结层132分开所需的力的大小表示粘结力。粘结力越大，使得隔膜粘结层132分开所需的力越大。

作为本实施例的又一实施方式，参考图1和图2所示，第一极耳20位于卷绕卷芯10的内圈时，第二极耳30位于卷绕卷芯10的内圈，且第一极耳20和第二极耳30中的一个连接在卷绕卷芯10的上端，第一极耳20和第二极耳30中的另一个连接在卷绕卷芯10的下端。

参考图1和图2所示，第一极耳20位于卷绕卷芯10的内圈时，与第一极耳20连接的正极片11/或负极片12的内侧设置隔膜13；隔膜粘结层132包括位于第一极耳20内侧的第二隔膜粘结层、以及位于第一极耳20外侧的第一隔膜粘结层，且第一隔膜粘结层的粘结力大于第二隔膜粘结层的粘结力；第二极耳30位于卷绕卷芯10的内圈，与第二极耳30连接的正极片11/或负极片12的内侧设置隔膜13；隔膜粘结层132包括位于第二极耳30内侧的第二隔膜粘结层、以及位于第二极耳30外侧的第一隔膜粘结层，且第一隔膜粘结层的粘结力大于第二隔膜粘结层的粘结力。在加工第一隔膜粘结层时，需要采用加热板40将卷绕卷芯10两端的隔膜13的突出端131由卷绕卷芯10的边缘向卷绕卷芯10中心的内孔14方向刮，除了在与第一极耳20和第二极耳30连接的正极片11/或负极片12的内圈设置的一层隔膜13外，其余正极片11/或负极片12的外圈的隔膜13的突出端131均向卷绕卷芯10中心的内孔14方向刮，使隔膜13的突出端131倾斜，再通过平面热压使得卷绕卷芯10两端倾斜的突出端131粘结收缩，形成第一隔膜粘结层。且第一隔膜粘结层的粘结力小于第二隔膜粘结层的粘结力。第一极耳20位于卷绕卷芯10的内圈，是指第一极耳20和其所连接的正极片11/或负极片12的连接位置处于卷绕卷芯10的内部圈层，内部是指卷绕卷芯靠近内孔14的部分。

参考图11所示，热压后对于第一极耳20和第二极耳30进行刮压，使第一极耳20和第二极耳30在隔膜粘结层132的端面，对于最外圈的隔膜13进行刮压，最外圈的隔膜13与次外圈的隔膜13之间的粘接力小于其他圈的隔膜13之间的粘接力。

特别的，第一极耳20位于卷绕卷芯10的外圈时，第二极耳30位于卷绕卷芯10的内圈，且第一极耳20和第二极耳30中的一个连接在卷绕卷芯10的上端，第一极耳20和第二极耳30中的另一个连接在卷绕卷芯10的下端，与第一极耳20连接的正极片11/或负极片12的外侧、以及与第二极耳30连接的正极片11/或负极片12的内侧均设置隔膜13；此时，隔膜粘结层132包括位于第一极耳20内侧的第一隔膜粘结层、位于第二极耳30外侧的第一隔膜粘结层、位于第一极耳20外侧的第二隔膜粘结层、以及位于第二极耳30内侧的第二隔膜粘结层，且第一隔膜粘结层的粘结力大于第二隔膜粘结层的粘结力。

第二隔膜粘结层覆盖第一极耳20的面积占第一极耳20面积的5％～30％；第二隔膜粘结层覆盖第二极耳30的面积占第二极耳30面积的5％～30％。

将本实用新型提供的纽扣电池电芯结构的安装到外壳50内进行封装，卷绕卷芯10通过负极耳与纽扣电池的金属材质的外壳50连接，卷绕卷芯10通过正极耳与纽扣电池的金属材质的外壳50连接。

在本实施方式中，参考图8和图9所示，形成隔膜粘结层132之前，隔膜13的宽度A在4mm～10mm之间；形成隔膜粘结层132后，隔膜13的宽度A2为3mm～9mm之间。正极片11的宽度B在2mm～8mm之间，负极片12的宽度C在2.5mm～8.5mm之间。

在本实施方式中，隔膜13可以采用5+2+2μm的大孔油系隔膜，其熔点为125℃。正极片11的基材可以采用厚度为10μm的铝箔，在正极片11的基材的正反两面涂布涂层，其涂层的厚度为75μm。负极片12的基材可以采用厚度为5μm的铜箔，在负极片12的基材的正反两面涂布涂层，其涂层厚度为85μm。

优选的，卷绕卷芯10的直径为10mm，宽度为5.5mm，隔膜13的宽度A为5.5mm，负极片12的宽度C为4mm，正极片11的宽度B为3.5mm。

参考图11所示，本实用新型还提供一种纽扣电池，包括上述的纽扣电池电芯结构，还包括外壳50，外壳50内具有容纳纽扣电池电芯结构的容纳腔51，在外壳50上设置有密封容纳腔51的壳盖，外壳50用于将纽扣电池电芯结构封装在其中，保护纽扣电池电芯结构。

第一极耳20的一端连接正极片11/或负极片12，第一极耳20的中间部分折弯形成近乎平行于卷绕卷芯10端面的折弯部21，折弯部21向第一极耳20的另一端延伸。第一极耳20的折弯部21位于卷绕卷芯10的至少一个端面上，第一极耳20的折弯部21接触隔膜粘结层132，且第一极耳20的折弯部21与外壳50的端面电连接。

具体是，折弯部21的一面接触隔膜粘结层132的第一隔膜粘结层，第一极耳20的折弯部21的另一面与外壳50的端面通过接触实现电连接。

由于现有的卷绕卷芯10中，隔膜13的突出端131松散且强度较低，不能很好的起到绝缘作用，所以需要在现有的卷绕卷芯10的端面贴绝缘胶纸使得第一极耳20和卷绕卷芯10的两端面绝缘。而本申请提供的纽扣电池中，在卷绕卷芯10的端面具有包裹卷绕卷芯10的隔膜粘结层132，隔膜粘结层132将卷绕卷芯10包裹收紧，隔膜粘结层132使得第一极耳20与卷绕卷芯10的两端面绝缘，因而可以将第一极耳20直接折弯使其接触到隔膜粘结层132上，不再需要使用绝缘胶纸，简化了纽扣电池的结构。

本实用新型还提供一种纽扣电池电芯结构制造方法，参考图12所示，用于制造上述的纽扣电池电芯结构，包括以下步骤：

步骤S110：提供卷绕卷芯10，卷绕卷芯10包括正极片11、负极片12和将正极片11和负极片12隔开的隔膜13，参考图8所示为提供的提供卷绕卷芯10局部剖面结构示意图；

步骤S120：提供第一极耳20和第二极耳30，第一极耳20和第二极耳30其中的一个为正极耳，第一极耳20和第二极耳30其中的另一个为负极耳；

步骤S130：焊接第一极耳20和第二极耳30，第一极耳20和第二极耳30中的正极耳与正极片11连接，第一极耳20和第二极耳30中的负极耳与负极片12连接；

步骤S140：提供加热板40并将加热板40加热到预设的温度；

步骤S150：加热板40将卷绕卷芯10两端的隔膜13由外向内刮，以使隔膜13的突出端131形成倾斜的突出端131；

步骤S160：加热板40热压倾斜的突出端131，使倾斜的突出端131形成依次粘结收缩的隔膜粘结层132，具体是使倾斜的突出端131形成依次粘结收缩的第一隔膜粘结层。

步骤S170：刮压第一极耳20和第二极耳30，使其压在隔膜粘结层132的端面；具体是刮压第一极耳20和第二极耳30，使其压在隔膜粘结层132的第一隔膜粘结层上。

步骤S180：刮压卷绕卷芯10最外圈/或最内圈的隔膜13，使其粘结到隔膜粘结层132上。具体是刮压卷绕卷芯10最外圈/或最内圈的隔膜13，使其粘结到隔膜粘结层132上形成第二隔膜粘结层。

本实用新型中提供的一种纽扣电池电芯结构制造方法，其制造过程简单，能够进行规模化生产，制造的纽扣电池电芯结构安全性好，本实用新型中通过采用热压工艺使得隔膜13在卷绕卷芯10的两端形成隔膜粘结层132，将正极片11和负极片12完全包裹在密封的区域内，从而有效避免正极片11和负极片12窜动移位接触到纽扣电池的外壳50，避免发生短路，提高纽扣电池的使用寿命，在颠簸的环境下也能确保稳定使用，提高使用安全性。

其中，在步骤S140中，提供加热板40，加热板40加热到预设的温度，包括：

提供弧形加热板41、第一平面加热板42和第二平面加热板43，且将弧形加热板41、第一平面加热板42、以及第二平面加热板43加热到预设的温度，预设的温度为100℃～150℃。

优选的，其预设的温度为122℃～128℃。

弧形加热板41的弧度为30rad～60rad。

其中，弧形加热板41、第一平面加热板42和第二平面加热板43均采用导热材料，包括但不限于采金属材料，例如铜。金属材质的表面镀有保温材料，包括但不限于采用陶瓷材料。

优选的，弧形加热板41、第一平面加热板42和第二平面加热板43均采用铜材质，在弧形加热板41、第一平面加热板42和第二平面加热板43中与隔膜13接触的部位均在表面镀有厚度为20μm的陶瓷。

在步骤S150中，参考图9所示为步骤S150完成后的卷绕卷芯10局部剖面结构图，加热板40将卷绕卷芯10两端的隔膜13由外向内刮，以使隔膜13的突出端131形成倾斜的突出端131，包括：

参考图2和图3所示，控制两对第一平面加热板42的下压高度，两对第一平面加热板42的刮刀延伸到隔膜13的突出端131内预设的深度位置；

第一平面加热板42的刮刀向卷绕卷芯10中心的内孔14位置移动，并横向挤压突出端131，使突出端131向卷绕卷芯10中心的内孔14倾斜，使得隔膜13的宽度A1达到此实施例中需要的值，即5mm；或者

参考图1所示，控制两对弧形加热板41的下压高度，两对弧形加热板41的刮刀延伸到隔膜13的突出端131内预设的深度位置；

弧形加热板41的刮刀向卷绕卷芯10中心的内孔14位置移动，并弧形挤压突出端131，使突出端131向卷绕卷芯10中心的内孔14倾斜，使得隔膜13的宽度A1达到此实施例中需要的值，即5mm。

在图1中，直线箭头所指示的方向表示弧形加热板41的刮刀刮动隔膜13的突出端131的方向。在图2和图3中，直线箭头所指示的方向表示第一平面加热板42的刮刀刮动隔膜13的突出端131的方向。

在本实施例中，参考图2所示，第一极耳20和第二极耳30分别位于卷绕卷芯10的内圈，采用的加热板40为两对第一平面加热板42，且两对第一平面加热板42的初始位置分别位于卷绕卷芯10两端面，两对第一平面加热板42的刮刀延伸到隔膜13的突出端131内预设的深度位置，且两对第一平面加热板42相对运动，使得第一平面加热板42的刮刀向卷绕卷芯10中心的内孔14位置移动，并横向挤压突出端131，使突出端131向卷绕卷芯10中心的内孔14倾斜；

在本实施例的又一实施方式中，参考图1所示，第一极耳20和第二极耳30分别位于卷绕卷芯10的内圈，采用的加热板40为两对弧形加热板41，且两对弧形加热板41的初始位置分别位于卷绕卷芯10两端面的外侧，两对弧形加热板41的刮刀延伸到隔膜13的突出端131内预设的深度位置，两对弧形加热板41相对运动，使得两对弧形加热板41的刮刀向卷绕卷芯10的中心位置移动，并弧形挤压突出端131向卷绕卷芯10中心的位置倾斜。

作为本实施例的又一实施例，参考图3所示，第一极耳20和第二极耳30分别位于卷绕卷芯10的外圈，加热板40采用两对第一平面加热板42，两对第一平面加热板42的初始位置分别位于卷绕卷芯10的两端面，两对第一平面加热板42相对运动，且两对第一平面加热板42的刮刀延伸到隔膜13的突出端131内预设的深度位置，通过两对第一平面加热板42的刮刀横向挤压突出端131，使突出端131向卷绕卷芯10中心的内孔14倾斜。

具体的，第一平面加热板42的刮刀和弧形加热板41的刮刀，其长度均为长20mm，宽度均为1mm，并且在第一平面加热板42的刮刀和弧形加热板41的刮刀端面均具有45°的倒角。

步骤S160中：参考图10所示为步骤S160完成后的卷绕卷芯10局部剖面结构图，加热板40热压倾斜的突出端131，使倾斜的突出端131形成依次粘结收缩的隔膜粘结层132，包括：

在图4和图5中，直线箭头所指示的方向表示第二平面加热板43挤压的方向。参考图4和图5所示，采用第二平面加热板43热压倾斜的突出端131，使得相邻的突出端131相互粘结收缩，形成完全包裹正极片11和负极片12的隔膜粘结层132。

具体是，参考图4所示，第一极耳20和第二极耳30分别位于卷绕卷芯10的外圈，采用一对第二平面加热板43热压倾斜的突出端131，此种情况，一对第二平面加热板43可以采用实心的圆形结构，一对第二平面加热板43相向运动，使得相邻的突出端131相互粘结收缩，形成完全包裹正极片11和负极片12的隔膜粘结层132。

参考图5所示，第一极耳20和第二极耳30分别位于卷绕卷芯10的内圈，采用一对第二平面加热板43热压倾斜的突出端131，此种情况，一对第二平面加热板43可以采用中心开孔的圆形结构，一对第二平面加热板43相向运动，使得相邻的突出端131相互粘结收缩，形成完全包裹正极片11和负极片12的隔膜粘结层132。

第二平面加热板43采用直径为11mm的圆形结构。

在本实施例中，通过控制第二平面加热板43的温度和下压高度，使隔膜13的宽度A2达到此实施例中预设的值，即4.5mm，使得相邻的突出端131相互粘结收缩，形成密闭的空间，正极片11和负极片12完全被隔膜13包覆。正极片11和负极片12在由隔膜13组成的密封区域内，无论如何窜动都不会与电池的外壳50以及其他物品接触，从而避免了该纽扣电池电芯结构在恶劣环境下，尤其是颠簸的环境下正极片11和负极片12错位后与金属材质的外壳50接触而导致短路的风险，大大提升该纽扣电池电芯结构的安全性。

在步骤S180中，刮压卷绕卷芯10最外圈/或最外圈的隔膜13，使其粘结到隔膜粘结层132上，包括：

当第一极耳20和第二极耳30分别位于卷绕卷芯10的外圈时，采用的加热板为一对第一平面加热板42，进行刮压卷绕卷芯10最外圈的隔膜，使得卷绕卷芯10最外圈的隔膜粘结到隔膜粘结层132上，从而提高隔膜粘结层132的密封性能；

第一极耳20和第二极耳30分别位于卷绕卷芯10的内圈时，采用的加热板40为两对弧形加热板41或者一对第一平面加热板42，进行刮压卷绕卷芯10最内圈的隔膜，使得卷绕卷芯10最外圈的隔膜粘结到隔膜粘结层132上，从而提高隔膜粘结层132的密封性能。

在本实施方式中，参考图8和图9所示，形成隔膜粘结层132之前，隔膜13的宽度A在4mm～10mm之间；在将隔膜13的突出端131刮倒，使其倾斜，热压形成隔膜粘结层132后，隔膜13的宽度A2在3mm～9mm之间。

正极片11的宽度B在2mm～8mm之间；负极片12的宽度C在2.5mm～8.5mm之间。

经过热压形成隔膜粘结层132后，隔膜13超出正极片11的长度为形成隔膜粘结层132之前隔膜13超出正极片11的长度的20％～60％,优选30％～50％。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示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位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是机械连接，也可以是电连接或者可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种纽扣电池电芯结构，包括由层叠结构卷绕形成且具有中空内孔(14)的卷绕卷芯(10)，所述卷绕卷芯(10)上设置有第一极耳(20)和第二极耳(30)，所述层叠结构包括至少一个正极片(11)、至少一个负极片(12)和将所述至少一个正极片(11)和所述至少一个负极片(12)隔开的隔膜(13)，其特征在于，所述卷绕卷芯(10)的至少两端设置有包裹所述卷绕卷芯(10)的隔膜粘结层(132),所述隔膜粘结层(132)用于将所述正极片(11)和所述负极片(12)固定。

2.根据权利要求1所述的纽扣电池电芯结构，其特征在于，所述隔膜(13)自所述卷绕卷芯(10)的两端分别向外延伸并形成突出端(131)，且所述突出端(131)向所述卷绕卷芯(10)的内孔(14)方向倾斜，相邻的所述突出端(131)相互粘结形成所述隔膜粘结层(132)。

3.根据权利要求2所述的纽扣电池电芯结构，其特征在于，所述突出端(131)的宽度D大于/或等于所述负极片(12)的厚度与所述正极片(11)的厚度以及所述隔膜(13)的厚度之和。

4.根据权利要求3所述的纽扣电池电芯结构，其特征在于，所述第一极耳(20)位于所述卷绕卷芯(10)的外圈时，与所述第一极耳(20)连接的所述正极片(11)/或所述负极片(12)的外侧设置所述隔膜(13)；

所述隔膜粘结层(132)包括位于所述第一极耳(20)内侧的第一隔膜粘结层、以及位于所述第一极耳(20)外侧的第二隔膜粘结层，且所述第一隔膜粘结层的粘结力大于所述第二隔膜粘结层的粘结力。

5.根据权利要求3所述的纽扣电池电芯结构，其特征在于，所述第一极耳(20)位于所述卷绕卷芯(10)的内圈时，与所述第一极耳(20)连接的所述正极片(11)/或所述负极片(12)的内侧设置所述隔膜(13)；

所述隔膜粘结层(132)包括位于所述第一极耳(20)内侧的第二隔膜粘结层、以及位于所述第一极耳(20)外侧的第一隔膜粘结层，且所述第一隔膜粘结层的粘结力大于所述第二隔膜粘结层的粘结力。

6.根据权利要求4-5任一所述的纽扣电池电芯结构，其特征在于，所述第二隔膜粘结层覆盖所述第一极耳(20)的面积占所述第一极耳(20)面积的5％～30％。

7.根据权利要求4-5任一所述的纽扣电池电芯结构，其特征在于，形成所述隔膜粘结层(132)前，所述隔膜(13)的宽度A为4mm～10mm；形成所述隔膜粘结层(132)后，所述隔膜(13)的宽度A2为3mm～9mm。

8.根据权利要求7所述的纽扣电池电芯结构，其特征在于，所述正极片(11)的宽度B为2mm～8mm，所述负极片(12)的宽度C为2.5mm～8.5mm。

9.根据权利要求1-5任一所述的纽扣电池电芯结构，其特征在于，所述第一极耳(20)和所述第二极耳(30)中的其中一个为正极耳，所述第一极耳(20)和所述第二极耳(30)中另一个为负极耳。

10.一种纽扣电池，包括权利要求1-9任一所述的纽扣电池电芯结构，其特征在于，还包括外壳(50)，所述外壳(50)内具有容纳所述纽扣电池电芯结构的容纳腔(51)，所述第一极耳(20)的折弯部(21)位于所述卷绕卷芯(10)的至少一个端面上，所述第一极耳(20)的折弯部(21)接触所述隔膜粘结层(132)，且所述第一极耳(20)的折弯部(21)与所述外壳(50)的端面电连接。

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