CN214411447U - 一种纽扣电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纽扣电池，包括一端设有开口的电池外壳、设置于所述电池外壳中的电芯、分别与所述电芯电性连接的第一极耳和第二极耳，还包括用于密封盖住所述电池外壳开口的盖帽、第一极柱和第二极柱、以及设置在所述盖帽和所述极柱之间的绝缘密封件，所述盖帽和所述极柱通过所述绝缘密封件相互绝缘结合，所述第一极耳与所述第一极柱电性连接，所述第二极耳与所述第二极柱电性连接。根据本实用新型的纽扣电池具有空间利用率高、外观优良、焊接良品率高、壳体不易受到电化学腐蚀等优点。

Description

一种纽扣电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，更具体地说，涉及一种纽扣电池。

背景技术

目前市场上微型锂离子电池的壳体普遍包含顶壳、底壳和密封圈的组件，这些组件在电池的圆周方向形成多层结构，占据了一定的空间，降低电池的能量密度。此外，由于这种结构中电池的金属外壳还兼具导出正、负极电流的功能，电芯外围和上下侧均需设置绝缘片以阻止电芯接触到金属壳，绝缘片进一步占据了空间。随着小型用电设备对电池的体积能量密度的要求逐渐提升，这种结构的微型电池暴露出体积空间利用率不足的问题。

专利CN210379128U采用在盖帽中增设极柱和激光环焊接盖帽方案，取消了密封圈，该壳体结构的空间利用率更高。由于盖帽处的设计为单极柱，另一电极的引线需要焊接在外壳组件上，外壳上会产生焊点，影响电池美观，特别是当外壳的金属厚度较薄时，存在将金属外壳焊穿的情况。另一方面，当外壳与电极导电连接时，壳体有电流通过，更容易受到电化学反应的侵蚀，然而外壳的耐蚀性能增强较难实现，因此有必要改进电池组件的结构。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种改进的纽扣式电池，该电池能在不影响电池的美观下最大化利用其内部空间，提高耐腐蚀性和组装的良品率。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种纽扣电池，包括：

外壳，所述外壳构造有容腔和开口，所述外壳的开口处设置盖托；

盖帽，所述盖帽安置在所述外壳的盖托处，与所述外壳焊接连接，所述盖帽开设有两个相同的极柱安装孔；

绝缘密封件，所述绝缘密封件呈空心管状，穿设于所述极柱安装孔内，连接所述盖帽和极柱；

极柱，所述极柱包含极性不同的第一极柱和第二极柱，分别穿设于所述绝缘密封件的中心孔；

电芯，所述电芯装设在所述外壳容腔内，为第一极片、隔膜和第二极片按顺序层叠或卷绕形成的绕组结构，所述第一极耳与所述第一极片电性连接，所述第二极耳与所述第二极片电性连接。

优选的，所述第一极柱和第二极柱均包括柱体、外极帽和内极帽，所述外极帽位于壳体外部，所述内极帽位于所述容腔内部，所述柱体穿设于所述极柱的安装孔并且连接所述外极帽和内极帽，所述外极帽和所述内极帽的直径大于所述柱体的直径，并形成卡位。

优选的，所述第一极柱和第二极柱的材质可以是整体均一，也可以是通过材质不完全相同的外极帽、内极帽和柱体接连形成，所述第一极柱和第二极柱均具有良好的导电性和耐腐蚀性；所述第一极柱与所述第二极柱的材质可以相同，也可以不同。

优选的，所述极柱安装孔的边缘处在所述盖帽厚度方向的上侧和下侧分别设置有环状凸起，所述环状凸起的高度不大于所述盖帽的厚度。

优选的，所述绝缘密封件沿管轴方向的顶端和底端分别设置环形卡槽，所述环形卡槽扣置于所述极柱安装孔的环状凸起处，起到限位和隔绝外部环境的作用。

优选的，所述绝缘密封件的材质是耐高温材料，可以包含有机聚合物，也可以包含无机陶瓷。

优选的，所述第一极片是正极和负极中的一种，所述第二极片与所述第一极片的极性相反；

优选的，所述绕组结构的一端面上引出第一极耳，另一端面上引出第二极耳，所述第一极耳和所述第二极耳分别通过焊接连接的方式贴合在所述绕组结构的端面上，所述第一极耳与所述第一极片电性连接，所述第二极耳与所述第二极片电性连接。

优选的，所述第一极耳与所述第一极柱的内极帽焊接连接；所述第二极耳与所述第二极柱的内极帽焊接连接。

本实用新型相对于现有技术的增益效果为：本实用新型的电池端盖设置两个极柱，分别与电芯的第一极片和第二极片焊接连接，避免了电池外壳及盖帽在焊接过程中穿孔或影响电池美观。而且通过更换耐腐蚀性不同的极柱可以适应不同的电解液环境，提高电池壳体的稳定性。此外，电池外壳及盖帽不参与电流导通，电芯与外壳之间无需增加额外的绝缘层，提高了空间利用率，降低了电池壳体受腐蚀的风险。

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为本实用新型实施例中纽扣电池的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中纽扣电池的纵向剖面结构示意图；

图3为图2的A处放大示意图。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“内侧”、“两侧”、“一侧”、“中心”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。

本实用新型使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种纽扣电池，包括外壳1、电芯2、盖帽3、极柱组件4和绝缘层5。外壳1具有一端开口另一端封闭的容腔12，盖帽3安置在所述外壳1的开口处，盖帽3设置有极柱组件4，极柱组件4包含极性不相同第一极柱41和第二极柱42，电芯2设于外壳1的容腔12内，电芯2设置有第一极耳211和第二极耳极212并且分别与第一极柱41和第二极柱42焊接连接，外壳1的容腔12内可以容纳电解液。

具体而言，如图2和图3所示，外壳1的开口处设置盖托11，盖帽3朝向容腔12一面的外圆周边缘设有环形开槽31，将盖帽3安置在外壳1上时，环形开槽31的与盖托11构成闭合结构，盖帽3的外圆周焊接于外壳1的开口处，达到密封的效果，可以采用激光焊接，也可以采用热熔焊接。

如图1至图3所示，盖帽3设有两个相同的极柱安装孔32，极柱安装孔32的边缘在竖直方向的上方和下方设有相同的环状凸起321，环状凸起321的凸起高度与横向宽度不大于2mm，其作用是限位绝缘密封件43，并提高连接处的密封性。

如图2和图3所示，第一极柱41包括外极帽411、柱体412和内极帽413；外极帽411置于盖帽3的上方，用于与外部电路接触连接；柱体412的上端与外极帽连接并且贯穿极柱安装孔32；内极帽413的位于容腔12内，其上端与柱体412连接，下端与电芯2的极耳连接。内极帽411和外极帽413的直径大于柱体412的直径、小于绝缘密封件的最大直径，以提高第一极柱41固定在极柱安装孔32中的稳定性。第二极柱42与第一极柱41具有相同的结构，都是是电子导电性良好的导体，并且在有机电解液环境中的耐腐蚀性强。第一极柱41和第二极柱42的材质可以是相同的，也可以根据其各自极性的差异使用不同的材料。

如图2和图3所示，绝缘密封件43包含圆柱体431和环形卡槽432，圆柱体431的直径与极柱安装孔32的直径一致，其中心开设有与柱体412直径相同的通孔，柱体412穿设于通孔内。环形卡槽432设置于圆柱体的上端和下端，其凹部与环形凸起321的凸部的尺寸一致，通过将环形卡槽432扣置于环形凸起321处以提高绝缘密封件43安装在极柱安装孔中的连接稳定性和密封性。绝缘密封件43的材质是耐高温材料，可以是塑料、橡胶或陶瓷。

极柱连接孔32和极柱41与绝缘密封件43的接触面可以通过填充粘结剂以增强密封性和结构强度，也可以通过纳米注塑技术在极柱连接孔32和极柱41之间铸造绝缘密封件43，形成连通的结构。

如图2所示，电芯2是圆柱形的绕组结构，其包含第一极片22、第二极片24以及设置于电极片之间的隔膜23，电芯2上方端面的两侧设置有两个极性不相同的极耳21，分别为第一极耳211和第二极耳212。在本实施例中，第一极耳211的一端与第一极片22连接，另一端与第一极柱41连接；第二极耳212的一端与第二极片24连接，另一端与第二极柱42连接；可以通过激光焊接实现连接。极耳21的非连接部位包裹绝缘胶带。

所述第一极片22是锂离子电池的正极片或负极片，在本实施例中，第一极片22是锂离子电池的正极片，第二极片24是锂离子电池的负极片，因此，第一极柱41是锂离子电池的正极连接件，第二极柱42是锂离子电池的负极连接件。

电芯2与盖帽2之间设置一层绝缘层5，防止电芯2与第一极柱41或第二极柱42直接接触。

外壳1和盖帽2可以采用金属材质，如铝或不锈钢；由于外壳1和盖帽2与电芯2之间没有设置导电连接，外壳1和盖帽2可以采用非金属材质，如塑料或陶瓷，或者在盖帽2和容腔12的内侧和外侧的表面涂覆绝缘涂层以提高安全性能。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进、补充和变形，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 (9)

1.一种纽扣电池，包括一端设有开口的电池外壳、设置于所述电池外壳中的电芯、以及分别与所述电芯电性连接的第一极耳和第二极耳，其特征在于，还包括用于密封所述电池外壳开口的盖帽、第一极柱和第二极柱、以及设置在所述盖帽和所述极柱之间的绝缘密封件，所述盖帽和所述极柱通过所述绝缘密封件相互绝缘结合，所述第一极耳与所述第一极柱电性连接，所述第二极耳与所述第二极柱电性连接。

2.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述外壳呈一端开口的筒状，开口处设置盖托，所述盖帽呈圆盘状安装于所述盖托处，通过焊接的方式与所述外壳的开口边缘密封结合。

3.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述盖帽设有两个极柱安装孔，所述第一极柱和第二极柱分别安装于所述极柱安装孔中。

4.根据权利要求3所述的纽扣电池，其特征在于，所述极柱安装孔的边缘处沿所述盖帽厚度方向的上侧和下侧分别设置环状凸起。

5.根据权利要求3所述的纽扣电池，其特征在于，所述极柱安装孔与所述第一极柱和第二极柱之间设有绝缘密封件，所述绝缘密封件呈空心管状，沿管轴的顶端和底端设有环形卡槽，所述环形卡槽扣置于所述极柱安装孔的环状凸起处。

6.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述第一极柱和第二极柱的结构包括柱体、外极帽和内极帽，其中外极帽和内极帽的直径大于柱体的直径，并形成卡位。

7.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述电芯是通过第一极片、隔膜和第二极片按顺序层叠并卷绕形成的绕组结构，所述第一极片是正极和负极中的一种，所述第二极片与第一极片的极性相反。

8.根据权利要求7所述的纽扣电池，其特征在于，所述绕组结构的一个端面上的两侧分别引出第一极耳和第二极耳，所述第一极耳和所述第二极耳分别通过焊接连接的方式贴合在所述绕组结构的所述极片上，所述第一极耳与所述第一极片电性连接，所述第二极耳与所述第二极片电性连接。

9.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于，所述第一极耳与所述第一极柱的内极帽焊接连接；所述第二极耳与所述第二极柱的内极帽焊接连接。

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