CN213752834U - 一种纽扣电池 - Google Patents

Abstract

一种纽扣电池包括：下壳体，所述下壳体构造为一端开口的容纳腔，所述下壳体的底面设有凹槽；上壳体组件，所述上壳体组件与所述下壳体连接以密封所述容纳腔；极芯，所述极芯位于所述容纳腔中，所述极芯包括极性相反的第一极耳和第二极耳，所述第一极耳伸出所述极芯的部分包括用于与所述下壳体底面电连接的弯折部，所述弯折部位于所述凹槽中，所述第二极耳与所述上壳体组件电连接。该纽扣电池通过对壳体结构的改进，从而可降低极耳占据电池内部空间带来的电池能量密度的损失，也使得电池在不额外设置防爆孔的情况下即可具备防爆功能。

Description

一种纽扣电池

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种纽扣电池。

背景技术

现有技术中的纽扣电池，通常包括壳体以及置于壳体中的极芯，其中，极芯中设有极耳，由于极耳本身具有一定的体积，使得在电池制作中会在电池壳体内部预留部分空间用于放置极耳。此部分空间并不能产生电池能量密度，因而会造成电池能量密度的损失。

发明内容

为解决现有技术中的纽扣电池因极耳占据电池内部空间而造成电池能量密度损失的技术问题，本申请提供了一种纽扣电池，通过对壳体结构的改进，使得该纽扣电池可降低极耳占据电池内部空间带来的电池能量密度的损失，也使得电池在不额外设置防爆孔的情况下即可具备防爆功能。

为实现上述目的，本申请提供了一种纽扣电池，包括：下壳体，所述下壳体构造为一端开口的容纳腔，所述下壳体的底面设有凹槽；上壳体组件，所述上壳体组件与所述下壳体连接以密封所述容纳腔；极芯，所述极芯位于所述容纳腔中，所述极芯包括极性相反的第一极耳和第二极耳，所述第一极耳伸出所述极芯的部分包括用于与所述下壳体底面电连接的弯折部，所述弯折部位于所述凹槽中，所述第二极耳与所述上壳体组件电连接。

在本申请一些实施例中，所述凹槽的宽度大于所述第一极耳的宽度，所述凹槽的长度大于所述第一极耳弯折部的长度，所述凹槽的深度大于所述第一极耳的厚度。

在本申请一些实施例中，所述凹槽的槽内角小于90度。

在本申请一些实施例中，所述凹槽为T型凹槽或者L型凹槽。

在本申请一些实施例中，所述第一极耳沿靠近所述下壳体底面的方向伸出所述极芯，所述第二极耳沿远离所述下壳体底面的方向伸出所述极芯。

在本申请一些实施例中，所述极芯为圆柱形结构的卷芯，所述第一极耳和所述第二极耳位于所述极芯的最外圈，所述第一极耳伸出所述极芯的部分沿所述极芯的直径方向向内弯折，所述第二极耳伸出所述极芯的部分沿所述极芯的直径方向向内弯折。

在本申请一些实施例中，所述凹槽的位置与所述第一极耳的弯折部对应。

在本申请一些实施例中，所述上壳体组件包括上壳体本体、绝缘密封圈和极柱，所述上壳体本体设有极柱孔，所述极柱穿过所述极柱孔与所述第二极耳电连接，所述绝缘密封圈设于所述极柱与所述极柱孔之间以密封所述极柱孔。

在本申请一些实施例中，所述上壳体本体与所述下壳体焊接以密封所述容纳腔。

与现有技术相比，本申请所提供的纽扣电池，其下壳体的底面上设有凹槽结构，极芯中的第一极耳与下壳体底面平行的弯折部设于凹槽中，从而在电池制备中，不需额外在电池高度方向上预留放置第一极耳弯折部的空间，凹槽内的空间即为放置该弯折部的空间，从而节省了电池壳体内部空间，有利于提高电池能量密度。不仅如此，凹槽结构的设计，使得电池壳体还具备防爆功能，当电池内部产气较多时，在一定气压下可冲破凹槽达到泄压的目的，进而提高电池的安全性能。因而，本申请所提供的纽扣电池，不仅不会损失电池能量密度，还使得电池在不额外设置防爆孔的情况下即可具有防爆功能，提高电池的安全性能和密封性能，也避免了防爆孔漏液问题的出现。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请一实施例的纽扣电池的示意图；

图2为根据本申请一实施例的纽扣电池下壳体底面的示意图；

图3为根据本申请一实施例的纽扣电池下壳体底面的剖面图；

附图标记：

纽扣电池 100；下壳体 1；凹槽 11；槽内角 111；上壳体组件2；上壳体本体 21；极柱 22；绝缘密封圈 23；连接片 24；极芯 3；第一极耳 31；弯折部 311；第二极耳 32。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

如图1-3所示，本申请公开了一种纽扣电池100，包括下壳体1、上壳体组件2和极芯3，其中，下壳体1构造为一端开口的容纳腔，极芯3设于容纳腔中，上壳体组件2与下壳体1连接以将极芯3密封于容纳腔中。极芯3包括第一极耳31，第一极耳31伸出极芯3的部分包括与下壳体1底面电连接的弯折部311，下壳体1底面设有凹槽11，弯折部311位于凹槽11中。

下壳体1底面凹槽11结构的设计，为第一极耳31的弯折部311提供了容纳空间，使得在纽扣电池100制备中，不需在电池高度方向上在电池壳体内部为第一极耳31的弯折部311预留容纳空间，从而纽扣电池100的高度不会额外增加，使得纽扣电池100内部更紧凑，有利于提升纽扣电池100的能量密度。不仅如此，凹槽11结构的设计，还使得纽扣电池100具备防爆功能，在纽扣电池100内部产气较多时，一定气压下可冲破凹槽11达到泄压的效果，进而可提高纽扣电池100的安全性能。相较于现有技术中通过设置防爆孔达到防爆目的的方案相比，下壳体1底面凹槽11结构的设计，不会存在防爆孔密封性不良、防爆孔漏液等问题。因而，本申请所提供的纽扣电池100，不仅可以提升电池能量密度，还使得纽扣电池100具有防爆功能，且结构上设计也更为简单、电池制备更方便。

进一步地，极芯3还包括第二极耳32，第一极耳31与第二极耳32的极性相反，第二极耳32伸出极芯3与上壳体组件2电连接。当第一极耳31为正极耳时，第二极耳32为负极耳；当第一极耳31为负极耳时，第二极耳32为正极耳。极芯3进一步还包括正极片、隔膜和负极片，隔膜位于正极片和负极片之间，极芯3可为具有重复单元的叠片极芯，重复单元为正极片、隔膜、负极片、隔膜；或者，极芯3可为通过将叠放后的正极片、隔膜、负极片卷绕后形成的卷芯。在本申请一些实施例中，第一极耳31位于负极片上，第二极耳32位于正极片上。

进一步地，凹槽11的宽度大于第一极耳弯折部311的宽度，凹槽11的长度大于第一极耳弯折部311的长度，凹槽11的深度大于第一极耳弯折部311的厚度。

凹槽11的宽度、长度、深度的限定，是为了使得第一极耳的弯折部311能够完全容纳在凹槽11中，而不会露出凹槽11，弯折部311露出凹槽11就会使得纽扣电池100壳体内部要有一定的空间用于放置露出凹槽11部分的弯折部311，而此空间是不会产生电池能量密度的，因而会造成纽扣电池100内部空间的浪费，不利于提升电池能量密度。因而，需要凹槽11的尺寸大于第一极耳弯折部311的尺寸，使得第一极耳的弯折部311可以完全容置在凹槽11中。

进一步地，如图3所示，凹槽的槽内角111小于90度。

凹槽的槽内角111是指凹槽11中与凹槽11的底面直接接触的槽内壁与凹槽11底面间形成的夹角。当凹槽的槽内角111小于90度时，可使得凹槽11所受到的应力较为集中，在一定气压下，凹槽11可更易被冲破，即可及时被触发，达到泄压的目的，及时保障纽扣电池100的安全。

进一步地，凹槽11的槽内壁为与凹槽11的底面成一定角度的斜面，此斜面与凹槽11的底面形成的角度即为槽内角111；或者，如图3所示，凹槽11的槽内壁包括与凹槽11底面垂直的第一段和与凹槽11的底面呈一定角度的第一段，且第二段连接第一段和凹槽11的底面，其中，第二段与凹槽11的底面形成的夹角即为槽内角311。

进一步地，如图2所示，凹槽11为T型凹槽或者L型凹槽。

T型或者L型结构的凹槽11所受的应力更为集中，能够更易被冲破。当纽扣电池100内部产气并聚集有一定气压时，所产生的压力能够在T型或者L型结构的凹槽11处集中，从而有利于将凹槽11冲破，达到给电池泄压的目的，防止电池爆炸，保障电池的安全。

根据本申请的实施例，第一极耳31沿靠近下壳体1底面的方向伸出极芯3，第二极耳32沿远离下壳体1底面的方向伸出极芯3。

第一极耳31伸出极芯3的部分与下壳体1电连接，第二极耳32伸出极芯3的部分与上壳体组件2电连接，因而，选择第一极耳31沿靠近下壳体1底面的方向伸出极芯3，第二极耳32沿远离下壳体1底面的方向伸出极芯3，即第一极耳31和第二极耳32可就近分别与下壳体1和上壳体组件2实现电连接，从而可缩短极耳伸出极芯3的长度，节省极耳的用料，节约成本。

进一步地，极芯3为圆柱形结构的卷芯，即将叠放后的正极片、隔膜和负极片卷绕形成。极芯3置于下壳体1容纳腔中，极芯3的高度方向即圆柱形结构的高度方向与纽扣电池100的高度方向一致，也就是说，极芯3两个相对的圆形表面中一个靠近下壳体1底面，另一个靠近上壳体组件2。进一步地，第一极耳31和第二极耳32均位于极芯3的最外圈，即第一极耳31和第二极耳32均位于最靠近下壳体1侧壁的极片上，伸出极芯3的第一极耳31和第二极耳32均向极芯3的最内圈方向弯折。进一步地，第一极耳31伸出极芯3的部分沿极芯3圆形表面的直径方向向内弯折，第二极耳32伸出极芯3的部分沿极芯3圆形表面的直径方向向内弯折。

第一极耳31和第二极耳32位于极芯3的最外圈，是因为纽扣电池100的极芯3较小，在极芯3的内圈不易设置极耳；而位于最外圈的第一极耳31和第二极耳32由于靠近下壳体1侧壁，使得不易直接与下壳体1和上壳体组件2焊接，因而第一极耳31和第二极耳32伸出极芯3的部分需要先向极芯3最内圈的方向弯折，也就是向纽扣电池100中心位置方向弯折，以便于与下壳体1底面和上壳体组件2进行电连接。进一步地，电连接的方式，可选用钎焊、激光焊等。第一极耳31和第二极耳32伸出极芯3的部分优选沿着极芯3圆形表面的直径方向进行弯折，沿此方向弯折，可使得第一极耳31和第二极耳32与极芯3连接处的受力均匀，从而可以避免第一极耳31与极芯3连接处以及第二极耳32与极芯3连接处的破裂。

进一步地，下壳体1底面的凹槽11结构的位置与第一极耳的弯折部311对应。

第一极耳31伸出极芯3的部分沿着极芯3圆形表面的直径方向向纽扣电池100中心位置弯折形成弯折部311，为了能使弯折部311准确无误的容纳在凹槽11中，凹槽11的位置要与第一极耳的弯折部311相对应。位置的对应设计，既便于第一极耳的弯折部311能够置于凹槽11中，也为极芯3在下壳体1的安装进行了定位，便于极芯3装入下壳体1中。

进一步地，上壳体组件2包括上壳体本体21、绝缘密封圈23和极柱22，其中，上壳体本体21设有极柱孔，极柱22穿过极柱孔与第二极耳电32连接，绝缘密封圈23设于极柱22与极柱孔之间用以密封极柱孔。

第二极耳32与极柱22电连接，即极柱22与第二极耳32所带的电性相同。绝缘密封圈23设于极柱22与极柱孔之间，即极柱22与上壳体本体21间是绝缘的，也即第二极耳32与上壳体本体21间是绝缘的。

进一步地，上壳体组件2还包括连接片24，连接片24电连接第二极耳32和极柱22。连接片24的引入，便于第二极耳32与极柱22间的电连接。

进一步地，上壳体本体21与下壳体1焊接以密封容纳腔，从而上壳体本体21与下壳体1间为电连接。由于第一极耳31与下壳体1电连接，从而上壳体本体21与第一极耳31是电连接的，即上壳体本体21与第一极耳31的电性是相同的。因而对于此纽扣电池100，上壳体组件2中上壳体本体21与第一极耳31的极性相同，极柱22与第二极耳32的极性相同，从而该纽扣电池100的正负极均可从上壳体组件2上引出，即该纽扣电池100的正负极处于同一侧，便于电池与外电路的连接。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种纽扣电池，其特征在于，包括：

下壳体，所述下壳体构造为一端开口的容纳腔，所述下壳体的底面设有凹槽；

上壳体组件，所述上壳体组件与所述下壳体连接以密封所述容纳腔；

极芯，所述极芯位于所述容纳腔中，所述极芯包括极性相反的第一极耳和第二极耳，所述第一极耳伸出所述极芯的部分包括用于与所述下壳体底面电连接的弯折部，所述弯折部位于所述凹槽中，所述第二极耳与所述上壳体组件电连接。

2.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述凹槽的宽度大于所述弯折部的宽度，所述凹槽的长度大于所述弯折部的长度，所述凹槽的深度大于所述弯折部的厚度。

3.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述凹槽的槽内角小于90度。

4.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述凹槽为T型凹槽或者L型凹槽。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的纽扣电池，其特征在于，所述第一极耳沿靠近所述下壳体底面的方向伸出所述极芯，所述第二极耳沿远离所述下壳体底面的方向伸出所述极芯。

6.根据权利要求5所述的纽扣电池，其特征在于，所述极芯为圆柱形结构的卷芯，所述第一极耳和所述第二极耳位于所述极芯的最外圈，所述第一极耳伸出所述极芯的部分沿所述极芯的直径方向向内弯折，所述第二极耳伸出所述极芯的部分沿所述极芯的直径方向向内弯折。

7.根据权利要求6所述的纽扣电池，其特征在于，所述极芯的高度方向与所述纽扣电池的高度方向一致，所述凹槽的位置与所述第一极耳的弯折部对应。

8.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述上壳体组件包括上壳体本体、绝缘密封圈和极柱，所述上壳体本体设有极柱孔，所述极柱穿过所述极柱孔与所述第二极耳电连接，所述绝缘密封圈设于所述极柱与所述极柱孔之间以密封所述极柱孔。

9.根据权利要求8所述的纽扣电池，其特征在于，所述上壳体本体与所述下壳体焊接以密封所述容纳腔。

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