CN218447969U - 一种扣式电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种扣式电池。扣式电池包括负极盖和正极壳，正极壳和负极盖通过介于两者之间的密封套环进行密封装配，其中，负极盖具有顶壁和由顶壁的外周边沿向下延伸形成的侧壁，侧壁具有折弯部以及用以连接顶壁与折弯部的过渡部；过渡部具有第一弧形壁、第二弧形壁和倾斜的延展壁，第一弧形壁与顶壁相连接，第二弧形壁与折弯部相连接，延展壁与第一弧形壁和第二弧形壁相连接。本实用新型能够同时满足电流放电性能优异、负载电压高、安全性能好的要求。

Description

一种扣式电池

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种扣式电池。

背景技术

现有的常用小型钮扣一次性电池一般有锌/二氧化锰系列、锌/氧化银系列、锂/二氧化锰系列。锌/二氧化锰系列适合用于大电流放电，锌/氧化银系列和锂/二氧化锰系列适合用于小电流放电。

现在小型的医疗便携器或穿戴医疗器日益普及，这些医疗器械，特别是带自动注射功能的医疗器，对电池的性能要求非常高：要求电池大电流放电性能优异，负载电压高，安全性能好。在现有的上面三个系列电池只有锌/二氧化锰系列有机会可以满足。

现时市面上的锌/二氧化锰电池系列很难同时达到电性能优异、负载电压高、安全性能好的要求，其主要是高电性能及高负载电压与安全性是对立的，要达到高电性能及高负载电压必须在电池内部加入更多的活性物质或离子通道更好，而活性物质增加后或离子通道更好后，电池在不正确使用出现短路或过放电，使电池内产生的气体就会相应增多，电池很容易产生爆炸。

因此，需要对现有技术进行改进，以达到医疗仪器高性能级别(例如便携式或穿戴医疗器械，尤其是带注射功能仪器)的使用要求，即同时满足电流放电性能优异、负载电压高、安全性能好的要求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种扣式电池，其能够同时满足电流放电性能优异、负载电压高、安全性能好的要求。

为了实现上述主要目的，本实用新型提供了一种扣式电池，包括负极盖和正极壳，正极壳和负极盖通过介于两者之间的密封套环进行密封装配，其中，负极盖具有顶壁和由顶壁的外周边沿向下延伸形成的侧壁，侧壁具有折弯部以及用以连接顶壁与折弯部的过渡部；过渡部具有第一弧形壁、第二弧形壁和倾斜的延展壁，第一弧形壁与顶壁相连接，第二弧形壁与折弯部相连接，延展壁与第一弧形壁和第二弧形壁相连接。

作为本实用新型的另一种具体实施方式，延展壁分别与第一弧形壁、第二弧形壁相切。

作为本实用新型的另一种具体实施方式，延展壁的倾角大小为45°以下。

进一步地，延展壁的倾角大小为30°～40°。

作为本实用新型的另一种具体实施方式，形成第一弧形壁的圆弧R角与形成第二弧形壁的圆弧R角的大小相同。

进一步地，顶壁具有沿其外周向下弯曲的第三弧形壁，第一弧形壁与第三弧形壁相连接；其中形成第三弧形壁的圆弧R角小于形成第一弧形壁的圆弧R角的大小，并且第一弧形壁和第二弧形壁的朝向相反。

作为本实用新型的另一种具体实施方式，折弯部具有呈U型的折弯内壁和折弯外壁，其中折弯内壁和折弯外壁相贴合。

进一步地，折弯外壁与折弯内壁相平齐，且折弯外壁的末端切面呈水平剪口状。

作为本实用新型的另一种具体实施方式，正极壳包括底壁和由底壁的外周边沿向上弯折形成的外环壁，外环壁的上部边沿扣压在延展壁上。

进一步地，底壁的外径为D1、顶壁的外径为D2、外环壁的上部的封口外径为D3，其中，D1与D3差值大小为4～5cm，D2与D3差值大小为 2～3cm。

本实用新型具备以下有益效果：

本实用新型中，电池具有较高的电性能，高负载电压，可大电流放电，并具有安全防爆功能。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的剖面示意图；

图2是本实用新型实施例1中负极盖的冲制流程图；

图3是本实用新型实施例1中负极盖的结构图；

图4是本实用新型实施例1中侧壁的放大示意图；

图5是本实用新型实施例1中负极盖与密封套环的组合图；

图6是本发明实施例1中侧壁所承受径向力的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种扣式电池，其包括负极盖10和正极壳20，正极壳20和负极盖10通过介于两者之间的密封套环30进行密封装配。

负极盖10具有顶壁11和由顶壁11的外周边沿向下延伸形成的侧壁12，侧壁12具有折弯部121以及用以连接顶壁11与折弯部121的过渡部122。

折弯部121具有呈U型的折弯内壁1211和折弯外壁1212，其中折弯内壁1211和折弯外壁1212相贴合；优选的，折弯外壁1212与折弯内壁1211 相平齐，且折弯外壁1212的末端切面呈水平剪口状。

过渡部122具有第一弧形壁1221、第二弧形壁1222和倾斜的延展壁 1223，延展壁1223的倾角大小为45°以下，具体的，延展壁1223的倾角大小为30°～40°。

顶壁11具有沿其外周向下弯曲的第三弧形壁111，第一弧形壁1221与第三弧形壁111相连接，以使得连接更加圆润；第二弧形壁1222与折弯内壁1211相连接，延展壁1223与第一弧形壁1221和第二弧形壁1222相连接，优选的，延展壁1223分别与第一弧形壁1221、第二弧形壁1222相切。

进一步地，形成第一弧形壁1221的圆弧R角优选与形成第二弧形壁 1222的圆弧R角的大小相同。其中形成第三弧形壁111的圆弧R角小于形成第一弧形壁1221的圆弧R角的大小，并且第一弧形壁1221和第二弧形壁 1222的朝向相反。

正极壳20包括底壁21和由底壁21的外周边沿向上弯折形成的外环壁 22，外环壁22的上部边沿扣压在延展壁1223上。本实施例中，底壁的外径为D1、顶壁11的外径(包含第三弧形壁111)为D2、外环壁的上部的封口外径为D3，其中，D1与D3差值大小为4～5cm，D2与D3差值大小为 2～3cm。通过对上述外径进行限制，可以有效保证封口线形成相互紧密扣合的效果。

本实施例中，电池经向缩入封口最紧位置在折弯外壁1212的末端(顶端)切面处，折弯外壁1212的末端切面处与其底部具有高度差，利用这一高度差，电池在封口位的内压向力一致，在受到因不正当使用或短路情况时，电池内部气涨使负极盖10受力，此时高于折弯外壁1212的末端的部分首先受力往外挤压，在挤压外向力的作用下优先向一边倾斜，将外封口的外环壁22的上部边沿外挤形成一条或多条裂缝，当裂缝形成后，电池内的气体优先通过裂缝往外泄，电池内的鼓胀气体外泄后便不再形成爆炸的威力，从而达到安全防爆作用。

本实施例中扣式电池的制作方法如下：

步骤1)采用连续多阶段渐进冲压方式对作为负极盖10的片材进行冲制；

负极盖10采用导通性能良好的三层金属或多层金属复合而成，最内层为导电优良的铜或银金属材料，优选性价比最高为铜材料；中间层为具防锈能力强，高钢强度的SUS不锈钢，SUS可为304、316等3字头不锈钢体，或430、410、409等4字头的不锈钢体；外层为防腐能力强的镍层，优良的导电性使电池的大电流放电及高负载电压可以实现。

进一步地，如图2所示，上述连续多阶段渐进冲压过程为：

步骤1.1)第一阶段冲制：将片材冲压形成圆柱碗状以初成型顶壁11，并在侧壁12的上部与顶壁11的连接处形成初级过渡R位，见工序a－b；此时保持半成品盖面平整，圆柱平面与周圈通过初级过渡R位过渡连接。

步骤1.2)第二阶段冲制：对初级过渡R位进行圆润整形以形成次级过渡R位，见工序c。其中相较于初级过渡R位，次级过渡R位是较大的，以为后续斜面扩展形成基础。

步骤1.3)第三阶段冲制：对次级过渡R位进行整型固定以形成顶壁11、第一弧形壁1221、延展壁1223和第二弧形壁1222，见工序d；

第一弧形壁1221、延展壁1223和第二弧形壁1222依次连接形成逐步向外侧下方延伸的过渡部122；

上述第三阶段冲制所形成的顶壁11具有沿其外周向下弯曲的第三弧形壁111，第一弧形壁1221与第三弧形壁111相连接，并且形成第三弧形壁 111的圆弧R角的大小，优选为小于形成第一弧形壁1221与第二弧形壁1222 的圆弧R角的大小；

较佳地，形成第一弧形壁1221圆弧R角与第二弧形壁1222的圆弧R 角的大小相同，且二者的朝向相反，具体是第一弧形壁1221朝外、第二弧形壁1222朝内，如图4所示。

具体的，在第三阶段中所形成的延展壁1223的倾角大小为30°～60°，具体例如为45°；同时，延展壁1223与第一弧形壁1221、第二弧形壁1222 均相切，以使得经径向缩入封口时，侧壁12所承受的径向力始终朝向其径向中心，如图6所示。

步骤1.4)第四阶段冲制：对侧壁12的下部进行向外多次折弯，以形成呈U型的折弯内壁1211和折弯外壁1212，见工序e－g；其中折弯内壁1211 和折弯外壁1212形成折弯部121，并且折弯内壁1211和折弯外壁1212相贴合。

例如在第一次折弯时，折弯外壁1212形成为水平状，见工序e；第二次折弯时，折弯外壁1212再次折起25°～45°，优先折起30°，形成V型，见工序f；第三次折弯时，折弯外壁1212与折弯内壁1211相贴合，并且在折弯外壁1212与折弯内壁1211之间不存在缝隙，见工序g；上述三次折弯过程中，在单次折弯时不会屈服太大，避免折弯位片材裂开的现象出现。

进一步地，折弯外壁1212与折弯内壁1211相平齐，且折弯外壁1212 的末端切面1213呈水平剪口状。

步骤1.5)对折弯部121的顶部进行收尾整形，见工序h，形成负极盖 10体，如图3所示。

本实施例中上述连续多阶段渐进冲压方式所形成的负极盖10的侧壁 12，采用这种连续缩入第一弧形壁1221、第二弧形壁1222和倾斜的延展壁 1223，以使得负极盖10所受到的径向作用力被第一弧形壁1221、第二弧形壁1222和倾斜的延展壁1223进行有效支撑，电池在经向缩入封口时，不会因承受径向力而导致负极盖10产生变形。

上述过程中可以同时执行多个负极盖10的连续多阶段渐进冲制操作。

步骤2)对密封套环30以浸泡形式涂覆胶水，对折弯部121的底部下表面涂覆胶水；将上述处理后的密封套环30套设在负极盖10上。

一种可选的操作为：密封套环30先进行使用异丙醇或酒精或无水乙醇清洗表面灰尘，晾干后进行浸泡胶水，胶水为耐碱树脂、AB组分胶、环氧胶、AD304胶、热熔304胶等，用环保溶剂或轻质煤油稀释，浸泡2～4次，优选3次，最后在通风柜晾干，密封套环30的内外表面均粘上密封胶水。

同理，预先在折弯部121的底部下表面印上一层胶水，胶水为耐碱树脂、AB组分胶、环氧胶、AD304胶、热熔304胶等，用环保溶剂或轻质煤油稀释。

具体的，密封套环30内壁呈平面顶部周内径比平面底部周内径小，形成圆周扣环，负极盖10套上密封圈后紧密扣合，防止在组装电池工序负极盖10与密封套环30脱离。

最后，将浸泡过胶水的密封套环30放置在固定的夹具孔内，和已印上胶水的负极盖10通过机械夹具对准以完成密封套环30的装配，保证了负极盖10与密封套环30的接合部有胶水进行充分有效的填充，如图5所示。

步骤3)对作为正极壳20的片材进行冲压成型；同时对正极壳20的表面进行处理，以形成镀镍层，以使正极壳20具有光亮表面和具有较强的防腐蚀能力。

具体的，作为正极壳20的片材可以是采用冷扎铁片或SUS不锈钢片。

步骤4)在正极壳20内填充正极活性材料40和在正极活性材料40中加注电解液，电解液包括KOH水溶液或NaOH水溶液，待电解液吸收完成后，在正极活性材料40的上方放置隔膜50。

正极活性材料40优选为电解二氧化锰加石墨组合体。

步骤5)在负极盖10内填充负极活性材料60；负极活性材料60包括锌粉、粘结剂、吸液膨胀剂和蚀添加剂，其中蚀添加剂具体包括In(OH)₂、In₂O₃、 Al(OH)₃和Ti₂O₃。

具体的，需要根据情况进行上述负极活性材料60的再处理，例如锌膏负极时，需在上述负极配方物料加上电解液并搅拌均匀，电解液为KOH或 NaOH的水溶液；再例如锌粉负极，则需要对上述负极配方物料搅拌均匀。

步骤6)将负极盖10与正极壳20组合、压紧，放入径向缩入的模具中，顶壁11和底壁21用平面带弹簧的顶杆压紧，并加高度限位以防止过压紧，进一步施加推力压电池进入模具内腔，进行封口成型。

其中，封口成型后，外环壁22的上部沿其径向向内收缩以通过密封套环30封闭扣合在侧壁12上，并且外环壁22的上部边沿扣压在延展壁1223 上。

本实施例中所采用的负极盖10连续多阶段渐进冲压方式可以实现连续性生产，具有自动化程度高、生产效率高的优点。

虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本实用新型实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本实用新型所做的同等改进，应为本实用新型的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种扣式电池，包括负极盖和正极壳，所述正极壳和所述负极盖通过介于两者之间的密封套环进行密封装配，其特征在于：

所述负极盖具有顶壁和由所述顶壁的外周边沿向下延伸形成的侧壁，所述侧壁具有折弯部以及用以连接所述顶壁与所述折弯部的过渡部；

所述过渡部具有第一弧形壁、第二弧形壁和倾斜的延展壁，所述第一弧形壁与所述顶壁相连接，所述第二弧形壁与所述折弯部相连接，所述延展壁与所述第一弧形壁和所述第二弧形壁相连接。

2.如权利要求1所述的扣式电池，其特征在于：所述延展壁分别与所述第一弧形壁、所述第二弧形壁相切。

3.如权利要求1所述的扣式电池，其特征在于：所述延展壁的倾角大小为45°以下。

4.如权利要求3所述的扣式电池，其特征在于：所述延展壁的倾角大小为30°～40°。

5.如权利要求1所述的扣式电池，其特征在于：形成所述第一弧形壁的圆弧R角与形成所述第二弧形壁的圆弧R角的大小相同。

6.如权利要求5所述的扣式电池，其特征在于：所述顶壁具有沿其外周向下弯曲的第三弧形壁，所述第一弧形壁与所述第三弧形壁相连接；其中形成所述第三弧形壁的圆弧R角小于形成所述第一弧形壁的圆弧R角的大小，并且所述第一弧形壁和所述第二弧形壁的朝向相反。

7.如权利要求1所述的扣式电池，其特征在于：所述折弯部具有呈U型的折弯内壁和折弯外壁，其中所述折弯内壁和所述折弯外壁相贴合。

8.如权利要求7所述的扣式电池，其特征在于：所述折弯外壁与所述折弯内壁相平齐，且所述折弯外壁的末端切面呈水平剪口状。

9.如权利要求1所述的扣式电池，其特征在于：所述正极壳包括底壁和由所述底壁的外周边沿向上弯折形成的外环壁，所述外环壁的上部边沿扣压在所述延展壁上。

10.如权利要求9所述的扣式电池，其特征在于：所述底壁的外径为D1、所述顶壁的外径为D2、所述外环壁的上部的封口外径为D3，其中，D1与D3差值大小为4～5cm，D2与D3差值大小为2～3cm。

Images