一种纽扣电池的制作方法

1.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：

2.纽扣电池具有体积小、电池电压高、放电电压平稳、工作温度范围广、储存寿命长等特点，广泛用于计算器、电子表、遥控器、电子玩具及智能穿戴设备等。
3.目前，纽扣电池的外壳包括金属上盖以及金属下盖，金属上盖盖设在金属下盖上，并金属上盖的围壁覆盖在金属下盖的上边缘处，然后金属上盖的围壁与金属下盖的上边缘之间需要通过密封圈进行密封，而密封圈一般通过普通胶水进行固定。在此种结构下，密封圈占用了外壳的部分空间容易造成空间利用率低的缺陷；而且，在长期使用下，密封圈上的胶水容易被电解液腐蚀，而密封圈设置的面积较小，因此在密封圈上的胶水长期被电解液腐蚀的情况下，容易导致密封圈发生脱落，从而使纽扣电池的外壳失去密封性，导致纽扣电池报废。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的金属上盖与金属下盖需通过密封圈进行密封，而密封圈的设置容易造成空间利用率低的缺陷，提供一种纽扣电池。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种纽扣电池，包括电芯、分别设置于所述电芯两端的正极耳和负极耳、以及套设于所述电芯外围的外壳；
6.所述外壳包括金属盖体以及盖体组件，所述盖体组件包括非金属盖体、以及将所述电芯的正极/负极引出的导电部，所述导电部与所述电芯的所述正极耳/所述负极耳导电连接并穿出所述非金属盖体；
7.所述金属盖体与所述非金属盖体密封相接。
8.优选地，所述导电部包括与所述电芯的所述正极耳/所述负极耳导电连接的连接部、以及穿出所述非金属盖体的引出部，所述连接部与所述引出部导电连接；
9.所述非金属盖体设有供所述连接部和/或所述引出部穿设的第一通孔。
10.优选地，所述非金属盖体设有用于容纳所述引出部的凹槽，所述凹槽位于所述非金属盖体的外端面上、并与所述第一通孔连通；
11.所述连接部紧密穿设于所述第一通孔中，所述引出部容纳于所述凹槽中，所述引出部的横向尺寸远大于所述连接部的横向尺寸。
12.优选地，所述连接部设置于所述非金属盖体的内侧，所述引出部紧密穿设于所述第一通孔中。
13.优选地，所述连接部上设有用于支撑所述非金属盖体的支撑部，所述支撑部周向设置在所述连接部上，所述支撑部贴设于所述非金属盖体的内壁面上、并沿所述非金属盖体的边缘延伸。
14.优选地，所述引出部与所述非金属盖体的外端面齐平，或者，所述引出部凸出所述
非金属盖体的外端面。
15.优选地，所述非金属盖体包括第一底部、以及围设于所述第一底部外周缘上的第一围壁，所述金属盖体包括第二底部、以及围设于所述第二底部外周缘上的第二围壁；
16.所述非金属盖体的所述第一围壁套设在所述金属盖体的所述第二围壁的外围，或者，所述金属盖体的所述第二围壁套设在所述非金属盖体的所述第一围壁的外围；
17.所述第一围壁与所述第二围壁密封相接。
18.优选地，位于内侧的盖体的围壁沿位于外围的盖体的底部延伸、并位于内侧的盖体的围壁的端部与位于外围的盖体的底部相抵；
19.位于内侧的盖体的围壁的端部与位于外围的盖体的底部密封相接。
20.优选地，所述金属盖体与所述非金属盖体之间设有将两者密封粘接的胶水密封层。
21.优选地，所述非金属盖体包括由聚丙烯、塑料王、聚偏氟乙烯中的一种或多种材质制成的塑料盖体。
22.实施本实用新型的纽扣电池，具有以下有益效果：
23.采用金属盖体和非金属盖体构成扣式电池的外壳的主体部分，非金属盖体上设有用于将电芯的正极/负极引出的导电部，从而实现了非金属盖体侧的电极引出，保证了扣式电池的正常使用；同时，外壳采用金属盖体和非金属盖体构成，两者可不通过密封圈实现密封相接，从而可避免由密封圈造成的空间利用率低、以及因密封圈脱落而导致电池报废的情况发生。
附图说明
24.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：
25.图1是本实用新型的纽扣电池的第一实施例的结构示意图；
26.图2是图1所示导电部中的连接部与引出部的结构示意图；
27.图3是本实用新型的纽扣电池的第二实施例的结构示意图；
28.图4是图3所示导电部中的连接部与支撑部的结构示意图；
29.图5是本实用新型的纽扣电池的第三实施例的结构示意图；
30.图6是图5所示导电部中的连接部与支撑部、加强部的结构示意图。
31.附图中，1.电芯，2.正极耳，3.负极耳，4.金属盖体，41.第二底部，42.第二围壁，5.非金属盖体，51.第一底部，511.第一通孔，512.凹槽，52.第一围壁，6.导电部，61.连接部，62.引出部，63.支撑部，631.支撑件，64.加强部，7.胶水密封层，8.绝缘棒。
具体实施方式
32.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型做进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
33.如图1、图3、图5所示，图1、图3、图5是本实用新型的纽扣电池的各个实施例的结构示意图，该纽扣电池可应用于3c数码、智能穿戴、医疗、军事等各种领域，例如应用于计算器、电子表、遥控器、电子玩具及智能穿戴设备。
34.图1是本实用新型的纽扣电池的第一实施例的结构示意图，如图1所示，该纽扣电池包括电芯1、外壳，可以理解地，外壳可套设于电芯1的外围，用于收容该电芯1；电芯1可设置在该外壳中，其可通过电化学反应产生电能。
35.其中，外壳包括金属盖体4以及盖体组件，盖体组件包括非金属盖体5以及导电部6；具体地，金属盖体4与非金属盖体5相互配合，并密封相接，形成用于收容电芯1的容置腔。
36.进一步地，金属盖体4、非金属盖体5呈设有开口的中空结构，具体地，非金属盖体5包括第一底部51、以及第一围壁52，第一围壁52围设于第一底部51的外周缘上，从而第一围壁52上与第一底部51相对的一端形成第一开口；金属盖体4包括第二底部41、以及第二围壁42，第二围壁42围设于第二底部41的外周缘上，从而第二围壁42上与第二底部41相对的一端形成第二开口，金属盖体4与非金属盖体5通过其开口相接形成具有容置腔的外壳的主体部分。可以理解地，第一底部51、第一围壁52、第二底部41以及第二围壁42共同界定出该容置腔。
37.在一些实施例中，金属盖体4与非金属盖体5相接，包括非金属盖体5的第一围壁52套设在金属盖体4的第二围壁42的外围上，因而第一围壁52与第二围壁42之间形成重叠的部分，并通过该重叠的部分进行连接。可以理解地，第一围壁52的内壁尺寸与第二围壁42的外壁尺寸相适配，可以为第一围壁52的内壁尺寸等于、或略大于第二围壁42的外壁尺寸，以保证两者之间紧密相接，使得空间利用率高。优选地，第一围壁52的内壁尺寸略大于第二围壁42的外壁尺寸，以便于两者的相接。
38.在本实施例中，金属盖体4与非金属盖体5相接，包括金属盖体4的第二围壁42套设在非金属盖体5的第一围壁52的外围上，其中，第二围壁42的内壁尺寸等于、或略大于第一围壁52的外壁尺寸，优选地，第二围壁42的内壁尺寸略大于第一围壁52的外壁尺寸。可以理解地，金属盖体4的第二围壁42套设在非金属盖体5的第一围壁52的外围上，使得位于内侧的非金属盖体5的第一围壁52得到保护，有利于提高外壳的主体部分的坚固程度，以及提高扣式电池的使用寿命。
39.在一些实施例中，第二围壁42与第一围壁52的高度不同，例如，第一围壁52的高度小于、或远小于第二围壁42的高度，此时，当第一围壁52套设在第二围壁42的外围上，或者，第二围壁42套设在第一围壁52的外围上时，第一围壁52与第二围壁42之间形成重叠的部分，并通过该重叠的部分进行连接。当第二围壁42的高度小于、或远小于第一围壁52的高度时，同理可得。可以理解地，通过设置第一围壁52、或第二围壁42的高度小于另一者的高度，使得金属盖体4与非金属盖体5可形成密封的壳体的同时，减少材料的使用，利于降低成本。
40.非金属盖体5的第一围壁52套设在金属盖体4的第二围壁42的外围上，或者，金属盖体4的第二围壁42套设在非金属盖体5的第一围壁52的外围上。为提高外壳的主体部分的密封性，在本实施例中，位于内侧的盖体的围壁沿位于外围的盖体的底部延伸，使得两围壁之间存在较大面积的重叠部分。
41.进一步地，位于内侧的围壁的端部与位于外围的盖体的底部相抵。可以理解地，在本实施例中，第一围壁52与第二围壁42的高度相等，或者位于内侧的围壁的高度大于、或略大于位于外围的围壁的高度，使得当两围壁呈套设设置时，位于内侧的围壁的端部可与位于外围的盖体的底部相抵，从而形成位于内侧的围壁的端部与位于外围的盖体的底部的重叠部分。
42.在本实施例中，金属盖体4与非金属盖体5密封相接，包括第一围壁52与第二围壁42的重叠部分密封相接，进一步地，包括位于内侧的围壁的端部与位于外围的盖体的底部的重叠部分密封相接。可选地，通过在重叠部分设置胶水密封层7，使得重叠部分密封相接。其中，胶水密封层7包括采用耐电解液腐蚀的胶水形成的胶水层、以及采用发泡胶形成的密封层。
43.可以理解地，胶水层的设置，可通过在与金属盖体4封装先，预先将耐电解液腐蚀的胶水涂在非金属盖体5上与金属盖体4形成重叠部分的位置上，其中，可采用现有技术中的耐电解液腐蚀的胶水实现，例如采用环氧树脂胶水，具体为，环氧树脂ab胶；密封层的设置，可在金属盖体4与非金属盖体5封装后，在重叠部分上进行填充，进一步地，在完成填充后，可通过45-80℃进行老化处理，使得发泡胶在高温下发生膨胀，从而增加密封性。
44.其中，金属盖体4为具有导电性质的盖体，例如为钢盖体、或不锈钢盖体或其它金属盖体，非金属盖体5为具有绝缘性质的盖体，例如可为塑料盖体，该塑料盖体可由聚丙烯、塑料王、聚偏氟乙烯中的一种或多种材质制成，其中，塑料盖体可通过注塑而成。在一些实施例中，非金属盖体5可为玻璃盖体。
45.在一些实施例中，可通过在重叠部分设置超声波焊接层，使得重叠部分密封相接。其中，超声波焊接层的设置，通过将金属盖体4和/或塑料盖体上对应重叠部分的位置上，将其熔化，加上一定压力，并冷却、固化成型后，金属盖体4与塑料盖体紧密相接，超声波塑料焊接、超声波金属焊接为本领域技术人员的公知常识，可直接通过现有技术的超声波焊接方法实现，在此不详述。
46.可以理解地，在本实施例中，围壁处的重叠部分的高度基本等于位于内侧的盖体的围壁的高度，两围壁的重叠面积大，通过在重叠部分的两围壁之间的全部位置上设有胶水密封层7，使得外壳的主体部分的密封性好；可以理解地，位于内侧的盖体的围壁的端部与位于外围的盖体的底部的重叠部分为电解液可能浸入的部分，而该重叠面积小，该重叠面积远远小于两围壁之间的重叠面积，因此，电解液与此处的胶水密封层7的接触面积小，有效防止电解液对胶水密封层7的腐蚀，由于胶水具有耐电解液腐蚀的特性，有效保证了纽扣电池的耐用性，电池的循环寿命长。
47.在本实施例中，金属盖体4、非金属盖体5呈柱状设置，具体地，盖体的底部呈圆盘状设置，盖体的围壁呈圆筒状设置，盖体的围壁与底部垂直设置，形成一端设有开口的中空柱状结构，其中，盖体的底部与围壁的厚度相同，可选地，盖体可为通过一体成型形成的一体成型结构。在一些实施例中，盖体的底部可呈星形、三角形、矩形等规则或不规则形状设置，在一些实施例中，盖体的围壁可呈台阶状设置。
48.纽扣电池还包括正极耳2、负极耳3，正极耳2与负极耳3设置于电芯1的两端，分别用于将电芯1的正极、负极引出。可以理解地，电芯1由正极片、负极片、以及隔膜形成，其中可通过卷绕、或叠片或其它方式形成，电芯1可呈柱状结构，设置在外壳中；可以理解地，该电芯1可采用现有技术中的电芯，正极耳2、负极耳3可采用现有技术的极耳，在此不详述。其中，正极耳2、负极耳3可分别设置与该电芯1的两端，且分别与该电芯1的正极片、负极片对应导电连接，例如通过焊接连接。可以理解地，电芯1设置在外壳中，其正极耳2、负极耳3中的一者可与金属盖体4对应，另一者与非金属盖体5对应。在本实施例中，为便于描述，以正极耳2与非金属盖体5对应、负极耳3与金属盖体4对应为例进行说明。
49.盖体组件还包括导电部6，导电部6用于与电芯1的正极耳2、或负极耳3导电连接，用于将电芯1的正极、或负极引出。可以理解地，在本实施例中，以导电部6与电芯1的正极耳2导电连接，用于将电芯1的正极引出为例进行说明。
50.导电部6与电芯1的正极耳2导电连接并穿出非金属盖体5，以便于外部与电芯1的正极的导电连接。具体地，如图1所示，导电部6包括连接部61、以及引出部62，其中，连接部61与正极耳2导电连接，引出部62穿出非金属盖体5，连接部61位于引出部62的一端并与引出部62导电连接，从而电芯1通过正极耳2、连接部61、引出部62，将其正极引出。
51.其中，非金属盖体5上设有第一通孔511，用于供连接部61和/或引出部62穿设并穿出非金属盖体5。具体地，第一通孔511设置在非金属盖体5的第一底部51上，连接部61紧密穿设在该第一通孔511中。可以理解地，第一通孔511贯穿设置在非金属盖体5的第一底部51上，连接部61的第一端与正极耳2导电连接，第二端穿设在第一通孔511中，并连接部61的第二端与第一通孔511的上端面平齐。在一些实施例中，连接部61的第二端可位于第一通孔511内、或位于第一通孔511外。
52.可以理解地，连接部61与第一通孔511之间设有胶水密封层7，以保证外壳的密封性。在一些实施例中，由于连接部61与第一通孔511之间的缝隙较小，通过只设置胶水层即可实现该处的密封相接，本实用新型中的胶水层、密封层都可采用上述的胶水层、密封层实现。
53.引出部62与连接部61的第二端连接，引出部62可裸露在非金属盖体5的第一底部51上。具体地，非金属盖体5的第一底部51上设有凹槽512，该凹槽512位于非金属盖体5的第一底部51的外端面上，即与金属盖体4相对的一面，用于容纳引出部62，以将引出部62裸露出来，并提高非金属盖体5与引出部62的整体性。其中，该凹槽512与第一通孔511连通，便于引出部62可与连接部61导电连接，引出部62与连接部61一体设置，以保证导电部6的导电一致性、以及保证两者的导电连接。其中，连接部61可通过超声波焊接、激光焊接等导电连接方式与正极耳2导电连接。可以理解地，导电部6可采用导电的金属材质实现，例如铜、铁、铝等。
54.结合图2所示，连接部61与第一通孔511的形状、尺寸相适配，在本实施例中，第一通孔511呈圆筒状开设在非金属盖体5的第一底部51上，连接部61呈圆柱状设置，并连接部61的直径等于、或者略小于第一通孔511的直径，使得两者之间的间隙小。在其它一些实施例中，第一通孔511、连接部61可分别呈相适配的矩形、三角形等规则或不规则的形状设置。
55.凹槽512由非金属盖体5的第一底部51向内凹陷形成，引出部62与凹槽512的形状、尺寸相适配，在本实施例中，连接部61、凹槽512可呈圆柱状设置，并引出部62的直径等于、或者略小于第一通孔511的直径，使得两者之间的间隙小。其中，引出部62与凹槽512之间可通过胶水层连接，以提高两者的整体性。
56.进一步地，引出部62沿非金属盖体5的第一底部51的外周缘延伸，以便于外部与引出部62的导电连接，可选地，引出部62的直径大于等于第一底部51的直径的三分之一，其中，引出部62的横向尺寸远大于连接部61的横向尺寸，即引出部62的直径远大于连接部61的直径，从而使得连接部61实现正极耳2与引出部62的导电连接的同时，减少连接部61的用料，从而降低成本。可选地，连接部61与引出部62可呈t形、l形结构设置。
57.进一步地，引出部62设置在凹槽512内，引出部62的导电连接端面与非金属盖体5
的第一底部51的外端部齐平，或者，引出部62的导电连接端面凸出非金属盖体5的的第一底部51的外端面，以便于外部与引出部62导电连接。
58.进一步地，纽扣电池还包括绝缘棒8，其中，电芯1上设有第二通孔，第二通孔贯穿设置在电芯1中，绝缘棒8可穿设于该第二通孔中，其可用于吸附和存储注入电芯1中的电解液。可以理解地，绝缘棒8可采用绝缘材质制成，例如采用pp、塑料王、聚偏氟乙烯材质。
59.其中，绝缘棒8穿设于第二通孔中，绝缘棒8的高度与正极耳2的厚度、以及负极耳3的厚度之和等于第一底部51的内壁面与第二底部41的内壁面之间的距离。可以理解地，正极耳2、负极耳3分别叠层设置在电芯1的两端的端面上，且分别与绝缘棒8的两端部相抵。具体地，在电芯1的正极端，由绝缘棒8支撑正极耳2与非金属盖体5的第一底部51的内壁贴合，使得正极耳2与连接部61导电连接，从而通过引出部62将电芯1的正极引出；在电芯1的负极端，由绝缘棒8支撑负极耳3与金属盖体4的第二底部41的内壁贴合，从而实现负极耳3与金属盖体4的导电连接，从而将电芯1的负极引出。
60.进一步地，绝缘棒8的长度可大于电芯1的高度，其两端可从第二通孔穿出，进而可在支撑正极耳2和负极耳3时，使得正极耳2与电芯1的正极片隔离，负极耳3与电芯1的负极片隔离，进而可避免短路发生，从而可提高产品的良率。其中，绝缘棒8的形状以及尺寸与第二通孔相适配，可选地，绝缘棒8的直径略小于第二通孔的直径，在一些实施例中，绝缘棒8的直径也可与第二通孔的直径相等，进而与该第二通孔的内侧壁紧密贴合。
61.可以理解地，绝缘棒8同时起到支撑非金属盖体5与盖体组件的作用，从而在将非金属盖体5与盖体组件压合装配时，防止结构崩塌而直接压到电芯1。其中，隔膜可采用三层隔膜、高孔隔膜、或者涂胶隔膜，其中，三层隔膜采用采用pp/pe/pp组成，高孔隔膜采用隔膜孔隙率高的隔膜组成，高孔隔膜、涂胶隔膜的孔隙率可为45-55％。可以理解地，采用高孔隔膜、涂胶隔膜可使隔膜的保有电解液量高，从而减少对非金属盖体5或胶水层的腐蚀。
62.进一步地，第二通孔可开设在电芯1的中心位置，第一通孔511可开设在第一底部51的中心位置，正极耳2、负极耳3的长度大于电芯1的半径且小于电芯1的直径，进而可沿电芯1的径向延伸，因此，当正极耳2、负极耳3叠层设置在电芯1的端面上时，正极耳2、负极耳3覆盖第二通孔，同时正极耳2可与连接部61对应并与连接部61导电连接。
63.其中，电芯1的外径与位于内侧的盖体的内径相适配，即电芯1的外径等于非金属盖体5的内径，或者，电芯1的外径略小于位于内侧的非金属盖体5的内径，因此，正极耳2、负极耳3的该长度设置并可避免极耳凸出电芯1的外周而导致无法装入外壳中。
64.图3是本实用新型的纽扣电池的第二实施例的结构示意图，如图3所示，该纽扣电池与上述第一实施例的纽扣电池的区别在于，导电部6的结构、以及非金属盖体5上与导电部6对应的结构不同。具体为，导电部6包括连接部61、以及引出部62，其中，连接部61设置在非金属盖体5的第一底部51的内侧，并与正极耳2导电连接，引出部62紧密穿设于第一通孔511中，穿出非金属盖体5。
65.其中，引出部62与第一通孔511的形状、尺寸相适配，在本实施例中，两者呈圆柱状设置，并引出部62的直径等于、或者略小于第一通孔511的直径，使得两者之间的间隙小。在其它一些实施例中，第一通孔511、引出部62可分别呈相适配的矩形、三角形等规则或不规则的形状设置。
66.引出部62与第一通孔511之间可通过胶水层连接，以提高两者的整体性，进一步
地，两者之间也可通过密封层密封。其中，引出部62沿非金属盖体5的第一底部51的外周缘延伸，以便于外部与引出部62的导电连接，连接部61沿非金属盖体5的第一底部51的外周缘延伸，以便于与正极耳2导电连接，其中，连接部61与引出部62的直径相等、并两者一体设置，可选地，引出部62、连接部61的直径大于等于第一底部51的直径的三分之一。可选地，连接部61与引出部62可对齐、或稍微错开并部分重合设置。
67.进一步地，导电部6还包括支撑部63，结合图4所示，支撑部63设于非金属盖体5的内侧、并贴设于非金属盖体5的第一底部51的内壁面上，从而对非金属盖体5进行支撑，增强非金属盖体5的硬度，形成盖体组件。可以理解地，支撑部63可通过胶水层贴设在非金属盖体5上。
68.其中，支撑部63设置在连接部61上，并周向设置在连接部61上，支撑部63沿非金属盖体5的第一底部51的边缘延伸，其中，支撑部63与连接部61的长度之和等于第一底部51的内径、或略小于第一底部51的内径。
69.具体地，支撑部63包括至少一个支撑件631，当支撑部63包括多个支撑件631时，多个支撑件631周向设置在连接部61上，并间隔均匀布置。其中，支撑件631可呈矩形设置，并且末端可呈与第一底部51内边缘相适配的圆弧状设置，矩形部与圆弧部的长度之和与第一底部51的内径相等。其中，支撑件631也可呈三角形、圆形等规则或不规则的形状设置，形成相应的形状部。
70.图5是本实用新型的纽扣电池的第三实施例的结构示意图，如图5所示，该纽扣电池与上述第二实施例的纽扣电池的区别在于，导电部6还包括加强部64，结合图6所示，加强部64连接在连接部61、支撑部63之间，用于加强连接部61与支撑部63之间的连接强度，具体地，加强部64连接相邻的支撑件631、并同时与连接部61连接。加强部64可通过胶水层、或胶水密封层7密封贴设在非金属盖体5的第一底部51的内壁上，其中，连接部61、加强部64、支撑部63一体成型设置。
71.本实用新型的纽扣电池，采用金属盖体4与非金属盖体5构成外壳的主体部分，两者可通过胶水密封层7进行密封相接，代替了密封圈的设置，有效防止因密封圈失效而导致电池报废的情况发生；并且，金属盖体4与非金属盖体5紧密设置、并通过胶水密封层7填充在两者之间的间隙中以进行密封粘接，外壳的空间利用率高。
72.可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，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。