具有外壳防爆结构的叠片电芯纽扣电池的制作方法

本实用新型涉及电池领域，特别涉及一种具有外壳防爆结构的叠片电芯纽扣电池。

背景技术：

现代社会中的电子产品琳琅满目，电子产品一般都离不开为其供电的电池。其中纽扣电池由于其厚度较薄，尺寸小，因此常被应用在各种电子产品上。当现有技术中的纽扣电池遭受火烤，剧烈撞击的非常规操作的情况下，电池容易发热升温，内部气体增多，气压增大，撑破外金属壳释放能量，使得电池存在着火，爆炸等可能。

故需要提供一种具有外壳防爆结构的叠片电芯纽扣电池来解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种具有外壳防爆结构的叠片电芯纽扣电池，其将正极极耳穿过外壳通孔延伸至外部，从而能方便的将正极极耳焊接在外金属壳的外表面，且外壳防爆盖板通过热熔材料连接在所述外壳容纳槽上，实现对叠片电芯的密封，当纽扣电池内部发热膨胀产生高压气体时，能通过融化热熔材料，使得外壳防爆盖板与外金属壳分离，从而释放高压气体，防止电池着火或爆炸，以解决现有技术中的纽扣电池遭受火烤，剧烈撞击的非常规操作的情况下，电池容易发热升温，内部气体增多，气压增大，撑破外金属壳释放能量，使得电池存在着火，爆炸等可能的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种具有外壳防爆结构的叠片电芯纽扣电池，其包括：

内金属壳，为一端具有第一开口的筒状结构；

外金属壳，为一端具有第二开口的筒状结构，所述第一开口和所述第二开口对接，所述外金属壳外部的端面上设置有外壳容纳槽和外壳通孔，所述外壳通孔连通所述外壳容纳槽和所述外金属壳的内腔；

绝缘胶圈，密封设置在所述外金属壳和所述内金属壳之间，所述外金属壳的一端锁紧连接在所述绝缘胶圈的外周，使得外金属壳的边沿和绝缘胶圈之间形成封口；

叠片电芯，叠层设置在所述内金属壳内，所述叠片电芯通过负极极耳与所述内金属壳连接，所述叠片电芯通过正极极耳与所述外金属壳连接；以及

外壳防爆盖板，通过热熔材料连接在所述外壳容纳槽内，所述外壳防爆盖板封闭所述外壳通孔。

在本实用新型中，所述外壳容纳槽的内壁面为斜面或在内壁面上设置有限位部，当所述外壳防爆盖板的周侧与所述外壳容纳槽的内壁面或限位部接触时，所述外壳防爆盖板与所述外壳容纳槽的底面之间相距设定距离。

其中，当所述外壳防爆盖板与所述外壳容纳槽的内壁面或限位部接触时，所述外壳防爆盖板的外表面与外金属壳的外表面平齐或成阶梯结构。

在本实用新型中，所述绝缘胶圈包覆在所述内金属壳的轴向侧板的内外表面上。

在本实用新型中，在所述绝缘胶圈上设置有胶圈泄气口，当所述外金属壳和所述绝缘胶圈分离至设定程度时，所述胶圈泄气口连通所述外金属壳的内部空间和外部空间。

在本实用新型中，所述叠片电芯纽扣电池还包括内壳防爆盖板，所述内金属壳外部的端面上设置有内壳容纳槽和内壳通孔，所述内壳通孔连通所述内壳容纳槽和所述内金属壳的内腔；

所述负极极耳的一端穿过所述内壳通孔并焊接在所述内金属壳的外表面，所述负极极耳位于所述内壳容纳槽内，所述内壳防爆盖板通过热熔材料连接在所述内壳容纳槽内，所述内壳防爆盖板封闭所述内壳通孔。

在本实用新型中，所述叠片电芯纽扣电池还包括外壳防爆盖板和内壳防爆盖板，在所述外金属壳上设置有外壳通孔，所述外壳通孔连通所述外金属壳的内腔和外部空间，所述内金属壳上设置有内壳通孔，所述内壳通孔连通所述内金属壳的内腔和外部空间；

所述正极极耳的一端焊接在所述外金属壳的内表面，所述外壳防爆盖板通过热熔材料连接在所述外金属壳的外表面，所述外壳防爆盖板封闭所述外壳通孔；

所述负极极耳的一端焊接在所述内金属壳的内表面，所述内壳防爆盖板通过热熔材料连接在所述内金属壳的外表面，所述内壳防爆盖板封闭所述内壳通孔。

在本实用新型中，在所述外金属壳内远离所述第二开口的一端设置有紧缩段，沿所述第二开口指向所述外金属壳内底面的方向，所述紧缩段的内径逐渐减小。

在本实用新型中，在所述内金属壳外侧远离所述第一开口的一端设置有内壳卡接部，所述内壳卡接部包括内侧的第一凸部和外侧的第一凹部，内侧的所述绝缘胶圈包覆在所述内金属壳内侧的非第一凸部区域；

所述绝缘胶圈上设置有胶圈卡接部，所述胶圈卡接部包括内侧的第二凸部和外侧的第二凹部，所述第二凸部卡接在所述第一凹部内，所述外金属壳的第二开口的边沿通过挤压形变卡接在所述第二凹部内。

在本实用新型中，所述外壳防爆盖板的厚度小于所述外金属壳的厚度。

本实用新型相较于现有技术，其有益效果为：本实用新型将正极极耳穿过外壳通孔延伸至外部，从而能方便的将正极极耳焊接在外金属壳的外表面，且外壳防爆盖板通过热熔材料连接在所述外壳容纳槽上，实现对叠片电芯的密封，当纽扣电池内部发热膨胀产生高压气体时，能通过融化热熔材料，使得外壳防爆盖板与外金属壳分离，从而释放高压气体，防止电池着火或爆炸。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本实用新型的部分实施例相应的附图。

图1为本实用新型的具有外壳防爆结构的叠片电芯纽扣电池的第一实施例的结构示意图。

图2为第一实施例的具有外壳防爆结构的叠片电芯纽扣电池设置有环形凸条的结构示意图。

图3为图2中x处的局部结构放大图。

图4为本实用新型的具有外壳防爆结构的叠片电芯纽扣电池的第二实施例的结构示意图。

图5为图4中的y处的局部结构放大图。

图6为负极极耳贯穿内金属壳延出并焊接在外表面的结构示意图。

图7为负极极耳焊接在内金属壳的内表面的结构示意图。

图8为正极极耳焊接在外金属壳的内表面的结构示意图。

外金属壳11；外壳容纳槽111；外壳通孔112；环形凸条113；内金属壳12；绝缘胶圈13；胶圈泄气口131；负极极片141；正极极片142；隔离膜143；负极极耳15；正极极耳16；外壳防爆盖板17；热熔材料18；紧缩段l。

外金属壳21；外壳容纳槽211；外壳通孔212；内金属壳22；内壳卡接部221；内壳容纳槽222；内壳通孔223；绝缘胶圈23；胶圈卡接部231；负极极片241；正极极片242；隔离膜243；负极极耳25；正极极耳26；内壳防爆盖板27；热熔材料28；外壳防爆盖板29；热熔材料2a；紧缩段l。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」、「顶部」以及「底部」等词，仅是参考附图的方位，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。

本实用新型术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制。

现有技术中的纽扣电池遭受火烤，剧烈撞击的非常规操作的情况下，电池容易发热升温，内部气体增多，气压增大，撑破外金属壳释放能量，使得电池存在着火，爆炸等可能。

如下为本实用新型提供的一种能解决以上技术问题的具有外壳防爆结构的叠片电芯纽扣电池的第一实施例。

请参照图1，其中图1为本实用新型的具有外壳防爆结构的叠片电芯纽扣电池的第一实施例的结构示意图。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

本实用新型提供一种具有外壳防爆结构的叠片电芯纽扣电池，其包括内金属壳12、外金属壳11、叠片电芯、绝缘胶圈13以及内壳防爆盖板17。

内金属壳12为一端具有第一开口的筒状结构。

外金属壳11为一端具有第二开口的筒状结构，第一开口和第二开口对接，内金属壳12套接在外金属壳11内，在外金属壳11外部的端面上设置有外壳容纳槽111和外壳通孔112，外壳通孔112连通外壳容纳槽111和外金属壳11的内腔。

绝缘胶圈13密封设置在外金属壳11和内金属壳12之间以形成绝缘，外金属壳11的第二开口一端锁紧连接在绝缘胶圈13的外周形成封口。

叠片电芯设置在内金属壳12内，叠片电芯包括负极极耳15、正极极耳16、负极极片141、正极极片142以及夹在负极极片141和正极极片142之间的隔离膜143，多层负极极片141、多层正极极片142以及多层隔离膜143沿内金属壳12的轴向方向叠层设置，负极极耳15连接负极极片141和内金属壳12，正极极耳16连接正极极片142和外金属壳11，且正极极耳16穿过外壳通孔112延伸至外部以焊接在外金属壳11的外表面，使得焊接操作更加方便。

外壳防爆盖板17通过热熔材料18连接在外壳容纳槽111内，本实施例中的外壳防爆盖板17为金属板或绝缘板，其中可将外壳防爆盖板17的厚度设置为小于外金属壳11的厚度，更加节省空间。

在本实施例中，外壳防爆盖板17通过热熔材料18连接在外壳容纳槽111内，当电池发热，其内部会产生高压气体，电池温度上升至热熔材料18的熔融温度范围内，热熔材料18失去粘结能力，外壳防爆盖板17与外金属壳11脱离连接，外壳防爆盖板17与外金属壳11之间形成释放通道，高压气体能通过释放通道进行释放，防止电池着火或爆炸。

其中，热熔材料18优选热熔胶。

在本实施例中，多层负极极片141、多层正极极片142以及多层隔离膜143沿内金属壳12的轴向方向叠层设置形成叠层结构，负极极耳15的第一端位于叠层结构的径向一侧且与多层负极极片141连接，负极极耳15的第二端与内金属壳12连接，正极极耳16的第一端位于叠层结构的径向一侧且与多层正极极片142连接，正极极耳16的第二端与外金属壳11连接。

请参照图3，其中图3为图1中x处的局部结构放大图。

在本实施例中，外壳容纳槽111的内壁面1111为斜面或在内壁面1111上设置限位部，使得当外壳防爆盖板17的周侧与外壳容纳槽111的内壁面1111或限位部接触时，外壳防爆盖板17与外壳容纳槽111的内顶面之间相距设定距离，从而形成用于设置热熔材料18的涂胶空间。形成涂胶空间后，能根据确定的涂胶空间来控制涂胶量，使得涂胶效果更好。

可以理解的是，通过控制外壳防爆盖板17与外壳容纳槽111的内壁面1111或限位部的接触位置，使得能对应控制外壳防爆盖板17的外表面与外金属壳11的外表面平齐或成阶梯结构。

优选的，本实施例中的绝缘胶圈13包覆在内金属壳12的轴向侧板的内外表面上，绝缘胶圈13和内金属壳12连接形成更加稳定的整体结构，便于装配，且该整体结构与外金属壳11装配连接效果好。

请参照图2，优选的，外金属壳11的内壁上设置有环形凸条113，环形凸条113与绝缘胶圈13过盈连接，环形凸条113通过对外金属壳11的外侧进行冲压的方式形成。

环形凸条113能增强外金属壳11和内金属壳12的连接，同时在外金属壳11和内金属壳12装配后，再冲压形成环形凸条113，因此不会影响外金属壳11和内金属壳12的装配操作。

在本实施例中，在绝缘胶圈13上设置有胶圈泄气口131，电池发热时，其内部会产生高压气体，高压气体会使得外金属壳11和绝缘胶圈13分离。当外金属壳11和绝缘胶圈13分离至设定程度时，绝缘胶圈13不再与外金属壳11密封连接，使得胶圈泄气口131能连通外金属壳11的内部空间和外部空间，从而能通过胶圈泄气口131释放高压气体，防止电池着火或爆炸，与外壳防爆盖板17的防爆结构配合，获得双重防爆效果。

在本实施例中，在外金属壳11内远离第二开口的一端设置有紧缩段l，沿第二开口指向外金属壳11内底面的方向，紧缩段l的内径逐渐减小，在绝缘胶圈13与外金属壳11套接的前期，绝缘胶圈13与外金属壳11的内壁之间具有间隙，安装较为方便、容易。

而当绝缘胶圈13逐渐与紧缩段l连接时，绝缘胶圈13逐步的与外金属壳11形成过盈连接，之后，再对外金属壳11的边沿加压使其形变，产生形变后，外金属壳11的边沿锁紧连接在绝缘胶圈13的外周，使得外金属壳11的边沿和绝缘胶圈13之间形成封口，外金属壳11和绝缘胶圈13套接稳固，绝缘胶圈与外金属壳11之间的密封性更佳。

另外，在外金属壳11内远离第二开口的一端设置有扩张段，扩张段即为图1中紧缩段l的上部一段，绝缘胶圈13的外径小于扩张段的内径，使得在装配前期，绝缘胶圈13能很方便快捷的滑接至外金属壳11内。

本实施例中的叠片电芯纽扣电池的高径比介于0.4～1之间。

本实施例的具有外壳防爆结构的叠片电芯纽扣电池通过在外金属壳11内设置内径逐渐减小的紧缩段，在绝缘胶圈13与外金属壳11套接的前期，绝缘胶圈13与外金属壳11的内壁之间具有间隙，安装较为方便、容易。

而当绝缘胶圈13逐渐与紧缩段l连接时，绝缘胶圈13逐步的与外金属壳11形成过盈连接，之后，再对外金属壳11的边沿加压使其形变，产生形变后，外金属壳11的边沿锁紧连接在绝缘胶圈13的外周，使得外金属壳11的边沿和绝缘胶圈13之间形成封口。

外壳防爆盖板17通过热熔材料18连接在外壳容纳槽111内，当电池发热，其内部会产生高压气体，电池温度上升至热熔材料18的熔融温度范围内，热熔材料18失去粘结能力，外壳防爆盖板17与外金属壳11脱离连接，外壳防爆盖板17与外金属壳11之间形成释放通道，高压气体能通过释放通道进行释放，防止电池着火或爆炸。

如下为本实用新型提供的一种能解决以上技术问题的具有外壳防爆结构的叠片电芯纽扣电池的第二实施例。

请参照图4，其中图4为本实用新型的具有外壳防爆结构的叠片电芯纽扣电池的第二实施例的结构示意图。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

本实用新型提供一种具有外壳防爆结构的叠片电芯纽扣电池，其包括内金属壳22、外金属壳21、叠片电芯、绝缘胶圈23以及内壳防爆盖板27。

内金属壳22为一端具有第一开口的筒状结构。

外金属壳21为一端具有第二开口的筒状结构，第一开口和第二开口对接，内金属壳22套接在外金属壳21内，在外金属壳21外部的端面上设置有外壳容纳槽211和外壳通孔212，外壳通孔212连通外壳容纳槽211和外金属壳11的内腔。

绝缘胶圈23包覆在内金属壳22的轴向侧板的内外表面上，绝缘胶圈23的外侧与外金属壳21的内壁面密封接触，外金属壳21的第二开口一端锁紧连接在绝缘胶圈23的外周形成封口。

请参照图5，叠片电芯设置在内金属壳22内，叠片电芯包括负极极耳25、正极极耳26、负极极片241、正极极片242以及夹在负极极片241和正极极片242之间的隔离膜243，多层负极极片241、多层正极极片242以及多层隔离膜243沿内金属壳22的轴向方向叠层设置，负极极耳25连接负极极片241和内金属壳22，正极极耳26连接正极极片242和外金属壳21，正极极耳26连接正极极片242和外金属壳21。

多层负极极片241、多层正极极片242以及多层隔离膜243沿内金属壳22的轴向方向叠层设置形成叠层结构，负极极耳25的第一端位于叠层结构的径向一侧且与多层负极极片241连接，负极极耳25的第二端与内金属壳22连接，正极极耳26的第一端位于叠层结构的径向一侧且与多层正极极片242连接，正极极耳26的第二端与外金属壳21连接。

正极极耳26穿过外壳通孔212延伸至外部以焊接在外金属壳21的外表面，使得焊接操作更加方便。外壳防爆盖板29通过热熔材料2a连接在外壳容纳槽211内，外壳防爆盖板29封闭外壳通孔212。

其中，热熔材料2a优选热熔胶。

或请参照图7，正极极耳26的一端还可选择焊接在外金属壳21的内表面，外壳防爆盖板29通过热熔材料2a连接在外壳容纳槽211内，外壳防爆盖板29封闭外壳通孔212。

外壳防爆盖板29通过热熔材料2a与外金属壳21连接，当电池发热，其内部会产生高压气体，电池温度上升至热熔材料2a的熔融温度范围内，热熔材料2a失去粘结能力，外壳防爆盖板29与外金属壳21脱离连接，外壳防爆盖板29与外金属壳21之间形成释放通道，高压气体能通过释放通道进行释放，防止电池着火或爆炸。

其中，需注意将正极极耳26和外壳通孔212错位设置，避免正极极耳26挡住外壳通孔212，另外，可在外金属壳21外部的端面上设置外壳容纳槽211，外壳防爆盖板29可设置在外壳容纳槽211内。

在本实施例中，在外金属壳21内远离第二开口的一端设置有紧缩段l，沿第二开口指向外金属壳21内底面的方向，紧缩段l的内径逐渐减小，绝缘胶圈23能逐步的与外金属壳21形成过盈连接。

请参照图6，其中图6为负极极耳贯穿内金属壳延出并焊接在外表面的结构示意图。

叠片电芯纽扣电池还可以将负极极耳25的一端穿过内壳通孔223延伸至外部以焊接在内金属壳22的外表面，焊接操作更加方便。内壳防爆盖板27位于内壳容纳槽222内，内壳防爆盖板27封闭内壳通孔223。

本实施例中的内壳防爆盖板27可选用绝缘板或金属板。

优选的，使用热熔材料28将内壳防爆盖板27连接在内壳容纳槽222内。

其中，热熔材料28优选热熔胶。

请参照图8，负极极耳25的一端还可选择焊接在内金属壳22的内表面，内壳防爆盖板27通过热熔材料28连接在内壳容纳槽222内，内壳防爆盖板27封闭内壳通孔223。

内壳防爆盖板27通过热熔材料28与内金属壳22连接，当电池发热，其内部会产生高压气体，电池温度上升至热熔材料28的熔融温度范围内，热熔材料28失去粘结能力，内壳防爆盖板27与内金属壳22脱离连接，内壳防爆盖板27与内金属壳22之间形成释放通道，高压气体能通过释放通道进行释放，防止电池着火或爆炸。

其中，需注意将负极极耳25和内壳通孔223错位设置，避免负极极耳25挡住内壳通孔223，另外，可在内金属壳22外部的端面上设置内壳容纳槽222，内壳防爆盖板27可设置在内壳容纳槽222内。

请参照图4，在本实施例中，在内金属壳22外侧远离第一开口的一端设置有内壳卡接部221，内壳卡接部221包括内侧的第一凸部和外侧的第一凹部，内侧的绝缘胶圈23包覆在内金属壳22内侧的非第一凸部区域，即如图4中，内金属壳22内侧的绝缘胶圈23从下往上延伸至与第一凸部接触便不再延伸，更加节省空间。

绝缘胶圈23上设置有胶圈卡接部231，胶圈卡接部231包括内侧的第二凸部和外侧的第二凹部，第二凸部卡接在第一凹部内，外金属壳21的第二开口的边沿通过挤压形变的方式卡接在第二凹部内。

在本实施例中，通过在内金属壳22上设置内壳容纳槽222、内壳通孔223以及内壳防爆盖板27，或在外金属壳21上设置外壳容纳槽211、外壳通孔212以及外壳防爆盖板29，以使得电池获得防爆效果，无需设置外金属壳21和绝缘胶圈23分离的防爆结构，因此可通过设置内壳卡接部221和胶圈卡接部231，使得外金属壳21和绝缘胶圈23连接得非常稳固。

本实施例的具有外壳防爆结构的叠片电芯纽扣电池的装配过程可参照第一实施例，此处不再赘述。

本优选实施例的具有外壳防爆结构的叠片电芯纽扣电池将正极极耳焊接在外金属壳的外表面，且外壳防爆盖板通过热熔材料连接在外壳容纳槽上，实现对叠片电芯的密封，当纽扣电池内部发热膨胀产生高压气体时，能通过融化热熔材料，使得外壳防爆盖板与外金属壳分离，从而释放高压气体，防止电池着火或爆炸。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。