一种扣式电池的结构的制作方法

1.本实用新型属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种扣式电池的结构。


背景技术：

2.如今，各国都在大力发展绿色、高效二次电池。锂离子电池作为一种新型二次电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。纽扣电池也称扣式电池，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，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。扣式电池一般包括盖板和钢壳。
3.现有的结构中，在电池开口化成时和在开口状态下电芯转运时，有水分进入电池内部，使电池鼓胀和不良率升高，若采用开口化成的工艺，需要进行二次封装，增加工艺时间，生产效率较低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种扣式电池的结构，通过增加绝缘组件，能够提高电池的密封性，避免水分进入电池内部，降低电池发生鼓胀或不良率升高的概率，有助于提高电池的质量。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种扣式电池的结构，包括盖板，设置有通孔，极柱，通过铆接穿设于所述通孔；绝缘组件，包括密封圈和密封垫，所述密封圈固定在所述通孔的内壁，所述密封垫固定在所述密封圈的顶部外侧，所述密封垫在厚度方向的两端分别抵接于所述盖板的端面和所述极柱，所述密封圈和所述密封垫为一体式结构或分体式结构。
7.优选的，所述密封圈通过复合工艺复合于所述通孔，至少部分所述密封垫通过复合工艺复合于所述盖板的端面。
8.优选的，所述极柱的顶部和底部分别设置有第一外沿和第二外沿，所述极柱、所述第一外沿及所述第二外沿形成工字型结构。
9.优选的，所述密封圈包括本体部、第一延伸部和第二延伸部，所述第一延伸部和所述第二延伸部分别设置在所述本体部的顶部和底部，所述第一延伸部的外侧位于所述第一外沿和所述盖板之间，所述第二延伸部位于所述第二外沿和盖板之间。
10.优选的，所述绝缘组件的顶部或底部设置有金属垫片。
11.优选的，所述绝缘组件的材料为聚丙烯胶、氟橡胶、氯丁橡胶、溴化丁基、聚乙烯、聚脂化合物、防电解液氧化胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、固化胶、pfa、陶瓷、玻璃、丁苯橡胶中的一种。
12.优选的，还包括壳体，所述壳体和所述盖板至少一者设置有台阶，所述盖板的边缘嵌于所述壳体。
13.优选的，所述壳体侧壁的内部或外部设有防爆刻痕，所述防爆刻痕的形状为弧形或圆形。
14.优选的，还包括卷绕结构或叠片结构的电芯，所述电芯设置有至少两个极耳，其中一个所述极耳通过焊接固定在所述极柱，另一个所述极耳通过焊接固定在所述壳体。
15.优选的，其中一个所述极耳通过超声焊接、激光焊接、双针电阻焊接或单针电阻焊接与所述极柱电连接，另一个所述极耳通过超声焊接、激光焊接、双针电阻焊接或单针电阻焊接与所述壳体的底部电连接。
16.本实用新型的有益效果在于，本实用新型包括盖板，设置有通孔，极柱，通过铆接穿设于所述通孔；绝缘组件，包括密封圈和密封垫，所述密封圈固定在所述通孔的内壁，所述密封垫固定在所述密封圈的顶部外侧，所述密封垫在厚度方向的两端分别抵接于所述盖板的端面和所述极柱，所述密封圈和所述密封垫为一体式结构或分体式结构。由于现有的结构中，在电池开口化成时和在开口状态下电芯转运时，有水分进入电池内部，使电池鼓胀和不良率升高，因此，将密封圈和密封垫依次通过复合工艺复合到通孔及盖板的端面，并预留供极柱铆接的安装孔，同时，采用复合的工艺，能够提高绝缘组件和盖板之间的粘接效果，有助于提高盖板整体的密封性能，然后将铆钉结构的极柱通过旋铆工艺铆接在盖板上，采用旋铆的工艺，可以使绝缘组件均匀受压变形，避免绝缘组件形变不均匀或过度挤压破损的情况，通过复合工艺和铆接工艺，不仅使得电池具有良好的密封性，还确保正、负之间形成较好的绝缘，其中，密封圈固定在通孔的内壁，能够提高极柱的侧壁和通孔的内壁之间的密封和绝缘性能，密封垫固定在密封圈的顶部外侧，起到绝缘和密封盖板的端面和极柱的作用，降低水分从两者之间的缝隙进入到电池内部，有助于降低电池发生膨胀的概率。本实用新型通过增加绝缘组件，能够提高电池的密封性，避免水分进入电池内部，降低电池发生鼓胀或不良率升高的概率，有助于提高电池的质量。
附图说明
17.下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施方式的特征、优点和技术效果。
18.图1为本实用新型中实施方式一的结构示意图。
19.图2为本实用新型中实施方式一的盖板的结构示意图。
20.图3为本实用新型中实施方式一的盖板和壳体的示意图。
21.图4为本实用新型中实施方式一的顶面结构示意图。
22.图5为本实用新型中实施方式一的底面结构示意图。
23.图6为本实用新型中实施方式二的结构示意图。
24.图7为本实用新型中实施方式三的结构示意图。
25.图8为本实用新型中实施方式三的盖板的结构示意图。
26.图9为本实用新型中实施方式四的结构示意图。
27.其中，附图标记说明如下：
28.1-盖板；11-通孔；
29.2-极柱；21-第一外沿；22-第二外沿；
30.3-密封圈；31-本体部；32-第一延伸部；33-第二延伸部；
31.4-密封垫；
32.5-金属垫片；
33.6-壳体；106-台阶；
34.7-防爆刻痕；
35.8-电芯；81-极耳；
36.h-厚度方向。
具体实施方式
37.如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
38.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。
40.以下结合附图1～9对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
41.实施方式一
42.下面结合附图1～5描述实施方式一
43.扣式电池的结构，包括盖板1，设置有通孔11；极柱2，通过铆接穿设于通孔11；绝缘组件，包括密封圈3和密封垫4，密封圈3固定在通孔11的内壁，密封垫4固定在密封圈3的顶部外侧，密封垫4在厚度方向h的两端分别抵接于盖板1的端面和极柱2，密封圈3和密封垫4为分体式结构。
44.由于现有的结构中，在电池开口化成时和在开口状态下电芯转运时，有水分进入电池内部，使电池鼓胀和不良率升高，因此，将密封圈3和密封垫4依次通过复合工艺复合到通孔11及盖板的端面，并预留供极柱2铆接的安装孔，同时，采用复合的工艺，能够提高绝缘组件和盖板1之间的粘接效果，有助于提高盖板1整体的密封性能，然后将铆钉结构的极柱2通过旋铆工艺铆接在盖板1上，采用旋铆的工艺，可以使绝缘组件均匀受压变形，避免绝缘组件形变不均匀或过度挤压破损的情况，通过复合工艺和铆接工艺，不仅使得电池具有良好的密封性，还确保正、负之间形成较好的绝缘，其中，密封圈3固定在通孔11的内壁，能够提高极柱2的侧壁和通孔11的内壁之间的密封和绝缘性能，密封垫4固定在密封圈3的顶部外侧，起到绝缘和密封盖板1的端面和极柱2的作用，降低水分从两者之间的缝隙进入到电池内部，有助于降低电池发生膨胀的概率。
45.将密封圈3和密封垫4分别复合在盖板1上，复合方式包括但不限于注塑、胶水粘
合、热压复合、超声波焊接、喷塑固化、高温固化剂、常温压合、高温烧结等复合组合方式。
46.在根据本实用新型的扣式电池的结构中，密封圈3通过复合工艺复合于通孔11，至少部分密封垫4通过复合工艺复合于盖板1的端面。具体的，采用复合的工艺，能够提高密封圈3和密封垫4与盖板1之间的粘接效果，有助于提高盖板1整体的密封性能。
47.在根据本实用新型的扣式电池的结构中，极柱2的顶部和底部分别设置有第一外沿21和第二外沿22，极柱2、第一外沿21及第二外沿22形成工字型结构。具体的，第一外沿21和第二外沿22围成有用于嵌入绝缘组件的凹槽，降低绝缘组件发生位移或晃动的概率，同时，第一外沿21和第二外沿22沿厚度方向h依次设置，起到限制绝缘组件在厚度方向h的位置。
48.在根据本实用新型的扣式电池的结构中，密封圈3包括本体部31、第一延伸部32和第二延伸部33，第一延伸部32和第二延伸部33分别设置在本体部31的顶部和底部，第一延伸部32的外侧位于第一外沿21和盖板1之间，第二延伸部33位于第二外沿22和盖板1之间。增加第一延伸部32和第二延伸部33，能够包围通孔11的内壁、及盖板1与通孔11对应的上端面和下端面，本体部31、第一延伸部32及第二延伸部33围成类似凹形的结构，将密封圈3卡在极柱2和通孔11之间，降低密封圈3发生位移或晃动的概率，其中，第一延伸部32起到绝缘和密闭第一外沿21和盖板1的作用，第二延伸部33起到绝缘和密闭第二外沿22和盖板1的作用，降低水分进入到电池内部的概率。
49.在根据本实用新型的扣式电池的结构中，绝缘组件的顶部设置有金属垫片5，增加金属垫片5，使得盖板1的整体结构更加紧凑，降低盖板1的部件发生位移或晃动的概率，其中，金属垫片5的尺寸可以根据实际电池的尺寸进行调整。
50.在根据本实用新型的扣式电池的结构中，绝缘组件的材料为聚丙烯胶、氟橡胶、氯丁橡胶、溴化丁基、聚乙烯、聚脂化合物、防电解液氧化胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、固化胶、pfa、陶瓷、玻璃、丁苯橡胶中的一种。根据成本需求，可以采用聚丙烯胶、氟橡胶、氯丁橡胶、溴化丁基、聚乙烯、聚脂化合物、防电解液氧化胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、固化胶、pfa、陶瓷、玻璃、丁苯橡胶中的一种作为绝缘组件的材料，密封圈3和密封垫4可以相同，也可以不相同。
51.在根据本实用新型的扣式电池的结构中，密封还包括壳体6，壳体6和盖板1至少一者设置有台阶106，盖板1的边缘嵌于壳体6。具体的，在壳体6上设置开口，然后将盖板1固定在开口上，且壳体6和盖板1至少一者的边缘具有台阶106，使得盖板1嵌入到壳体6的开口，这种结构便于定位和进行激光焊接，盖板1和壳体6的焊接面为水平方向，可以排除重力的影响，使焊缝均匀，焊接质量好，提升焊接效果；电芯8装配完成后，盖板1和壳体6即可进行一次焊接，因焊缝边缘无电解液附着，可以使焊缝均匀，焊接质量好，提升焊接效果，且对焊接的环境要求低，无需在低湿度的条件下进行整体焊接成型，避免盖板1和壳体6的焊接对电解液造成影响。其中，壳体6侧壁或盖板1朝电芯8里面的一面采用喷塑的方式喷涂一层薄薄的绝缘层或者采用胶纸覆盖，防止正极极耳接触到盖板1上的金属而导致短路。
52.电池的形状包括但是不限于方形，圆形，椭圆形，异形等其它结构。
53.在根据本实用新型的扣式电池的结构中，密封壳体6侧壁的内部或外部设有防爆刻痕7，防爆刻痕7的形状为弧形或圆形。防爆刻痕7采用激光进行刻蚀，在预设的内部压力下，刻痕部位可以被冲破，从而保证电池的安全性，此外可以增加电池极端滥用使用条件下
的安全性，提前释放气体，防止电池的进一步的热失控产生爆炸，起火等危险。
54.在根据本实用新型的扣式电池的结构中，密封还包括卷绕结构的电芯8，电芯8设置有至少两个极耳81，其中一个极耳81通过焊接固定在极柱2，另一个极耳81通过焊接固定在壳体6。于本实施方式中，正极片、负极片、隔离膜三者相互隔离成组成型的电芯8入壳装配，负极片与壳体6通过金属连接片焊接连通，正极片与盖板1的极柱2通过金属连接片焊接连通，具体的，正、负极片、隔离膜通过卷绕或者叠片形成电芯8，正负极极耳从电芯8的同一端或异端引出；正、负极极耳分别为铝带和铜镀镍带(铜带，镍带)，采用超声波焊接方式，把极耳81焊接在对应极片的空箔上；电芯8的正极极耳通过超声波焊，电阻焊或者激光焊焊接在盖板1上，材质为铝、镍、不锈钢中的一种，负极通过电阻焊或者激光焊直接焊接在壳体6的内部，对铝带非焊接点进行绝缘处理，处理方式包括但是不限于热压合pp胶，对贴绝缘胶纸，涂覆绝缘胶水等。
55.在根据本实用新型的扣式电池的结构中，密封其中一个极耳81通过超声焊接、激光焊接、双针电阻焊接或单针电阻焊接与极柱2电连接，另一个极耳81通过超声焊接、激光焊接、双针电阻焊接或单针电阻焊接与壳体6的底部电连接。具体的，将正极极耳通过超声焊接或激光焊接或双针电阻焊接或单针电阻焊接与盖板1的极柱电连接，负极极耳通过超声焊接或激光焊接或双针电阻焊接或单针电阻焊接与金属壳体6在内腔底部进行电连接，然后将通过正负极片，隔离膜通过卷绕或者叠片形成电芯8装配入金属壳体6。
56.本实用新型的工作原理是：
57.将密封圈3和密封垫4依次通过复合工艺复合到通孔11及盖板1的端面，并预留供极柱2铆接的安装孔，同时，采用复合的工艺，能够提高绝缘组件和盖板1之间的粘接效果，有助于提高盖板1整体的密封性能，然后将铆钉结构的极柱2通过旋铆工艺铆接在盖板1上，采用旋铆的工艺，可以使绝缘组件均匀受压变形，避免绝缘组件形变不均匀或过度挤压破损的情况，通过复合工艺和铆接工艺，不仅使得电池具有良好的密封性，还确保正、负之间形成较好的绝缘，其中，密封圈3固定在通孔11的内壁，能够提高极柱2的侧壁和通孔11的内壁之间的密封和绝缘性能，密封垫4固定在密封圈3的顶部外侧，起到绝缘和密封盖板1的端面和极柱2的作用，降低水分从两者之间的缝隙进入到电池内部，有助于降低电池发生膨胀的概率。
58.注液完成后，常温或高温静置1到3天后进行电池化成，化成完成后，后续进行电池性能检测工序。
59.实施方式二
60.与实施方式一不同的是：本实施方式的电芯8为叠片结构。具体的，每层负极片的一端通过金属连接片焊接连通壳体6，每层正极片的一端与通过金属连接片焊接连通盖板1的极柱2，两种金属连接片间隔设置，且从壳体6相对的两侧的侧壁走线，降低两种金属连接片发生接触而短路的概率。
61.其他结构与实施方式一相同，这里不再赘述。
62.实施方式三
63.与实施方式一不同的是：本实施方式的密封圈3和密封垫4为一体结构，且通过一次复合工艺形成在通孔11上，工艺较简单，有助于降低生产成本。密封绝缘组件的底部设置有金属垫片5。密封圈3和密封垫4的材质相同，便于通过一次复合工艺形成在通孔11，还能
降低电池整体的生产成本。
64.其他结构与实施方式一相同，这里不再赘述。
65.实施方式四
66.与实施方式三不同的是：本实施方式的电芯8为叠片结构。具体的，每层负极片的一端通过金属连接片焊接连通壳体6，每层正极片的一端与通过金属连接片焊接连通盖板1的极柱2，两种金属连接片间隔设置，且从壳体6相对的两侧的侧壁走线，降低两种金属连接片发生接触而短路的概率。
67.其他结构与实施方式三相同，这里不再赘述。
68.根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。