一种扣式电池的装配结构及扣式电池的制作方法

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装配结构及扣式电池。


背景技术：

2.随着便携电子产品、智能穿戴产品、医疗仪器等发展，电池更加小型化，故发展起来一种体积小、比能高、密封性好、自放电小、可靠性高的电池，由于形状像纽扣，故俗称纽扣电池。扣式电池有很多种类，锂离子扣式电池是能量密度最高、工作电压最高的一种，如能解决其工业制造难点，可以更广泛的应用。
3.目前，扣式电池的封口方式主要是将扣式电池的上下部分，通过模具收口的方式，即把壳体直接变小，使得盖帽与壳体成为一体，但还存在以下缺陷：电池能量受到盖帽尺寸限制，故能量密度较低；盖帽与壳体是通过物理方式组合在一起，其密封性差，容易出现漏液等致命风险。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种扣式电池的装配结构，能够将盖板嵌入到壳体中，有利于提高焊接效果。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种扣式电池的装配结构，包括壳体，包括侧壁；盖板，与所述壳体固定连接；所述侧壁与所述盖板的连接处设置有限位部，所述盖板的边缘设置有与所述限位部配合的缺口部，在长度方向上，所述缺口部的长度小于或等于所述侧壁的厚度。
7.优选的，所述侧壁至少部分嵌于所述缺口部。
8.优选的，在高度方向上，所述限位部的高度小于所述盖板的厚度。
9.优选的，所述壳体通过激光焊接与所述盖板固定连接。
10.优选的，所述限位部的截面为方形、梯形、三角形或l型。
11.优选的，所述壳体的形状为方形、圆形或椭圆形。
12.优选的，所述盖板设置有镂空孔，所述镂空孔安装有极柱，所述极柱和所述盖板之间安装绝缘件。
13.优选的，所述绝缘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、固化胶中的一种。
14.优选的，所述盖板设置有注液孔，所述注液孔拆卸安装有密封钉，所述壳体设置有防爆刻痕。
15.本实用新型的目的之二在于提供一种扣式电池，包括电芯；及上述的扣式电池的装配结构，所述电芯的至少一端形成两个极耳，其中一个所述极耳通过焊接固定在盖板的极柱上，另一个所述极耳通过焊接壳体的内部。
16.本实用新型的有益效果在于，本实用新型包括壳体，包括侧壁；盖板，与所述壳体
固定连接；所述侧壁与所述盖板的连接处设置有限位部，所述盖板的边缘设置有与所述限位部配合的缺口部，在长度方向上，所述缺口部的长度小于或等于所述侧壁的厚度。由于现有扣式电池的封口方式主要是将扣式电池的上下部分，通过模具收口的方式，即把壳体直接变小，使得盖帽与壳体成为一体，但还存在以下缺陷，电池能量受到盖帽尺寸限制，故能量密度较低；盖帽与壳体是通过物理方式组合在一起，其密封性差，容易出现漏液等致命风险，因此，在壳体和盖板加工过程中，壳体的侧壁与盖板的连接处设有限位部，形成台阶的结构，且盖板的边缘设有缺口部，限位部和缺口部配合，使得盖板嵌入到壳体中，便于在两者焊接过程进行定位，同时，限位部和缺口部的形状相互配合，而且尺寸相互配合，使得盖板和壳体的焊接面为水平方向，焊接面为水平方向，可以排除重力的影响，可以使焊缝均匀，焊接质量好，提升焊接效果，此外，这种结构能够避免由于盖板与壳体接触有缝隙，激光通过缝隙进入电池内部，烧坏电芯的情况。本实用新型能够将盖板嵌入到壳体中，有利于提高焊接效果。
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为图1的a处放大图。
20.图3为本实用新型中实施方式二的结构示意图。
21.图4为图1的b处放大图。
22.图5为本实用新型中实施方式三的结构示意图。
23.图6为图1的c处放大图。
24.图7为本实用新型中实施方式四的结构示意图。
25.图8为图1的d处放大图。
26.附图标记说明如下：
27.1-壳体；11-侧壁；111-限位部；
28.2-盖板；21-缺口部；20-极柱；
29.3-绝缘件；
30.4-电芯；41-极耳；
31.x-长度方向；z-高度方向。
具体实施方式
32.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。
33.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。
34.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。
35.以下结合附图1～8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。
36.实施方式一
37.下面结合附图1～2描述实施方式一
38.扣式电池的装配结构，包括壳体1，包括侧壁11；盖板2，与壳体1固定连接；侧壁11靠近盖板2的一侧设置有限位部111，盖板2的边缘设置有与限位部111配合的缺口部21，在长度方向x上，缺口部21的长度小于或等于侧壁11的厚度。
39.由于现有扣式电池的封口方式主要是将扣式电池的上下部分，通过模具收口的方式，即把壳体直接变小，使得盖帽与壳体成为一体，但还存在以下缺陷，电池能量受到盖帽尺寸限制，故能量密度较低；盖帽与壳体是通过物理方式组合在一起，其密封性差，容易出现漏液等致命风险，因此，在壳体1和盖板2加工过程中，壳体1的侧壁11与盖板2的连接处设有限位部111，形成台阶的结构，且盖板2的边缘设有缺口部21，限位部111和缺口部21配合，使得盖板2嵌入到壳体1中，便于在两者焊接过程进行定位，同时，限位部111和缺口部21的形状相互配合，而且尺寸相互配合，使得盖板2和壳体1的焊接面为水平方向，焊接面为水平方向，可以排除重力的影响，可以使焊缝均匀，焊接质量好，提升焊接效果，此外，这种结构能够避免由于盖板2与壳体1接触有缝隙，激光通过缝隙进入电池内部，烧坏电芯的情况。
40.于本实施方式中，在长度方向x上，缺口部21的长度小于或等于侧壁11的厚度，侧壁11的顶部直接提供支撑盖板2的底部边缘的空间，使得盖板2的底部边缘和侧壁11在焊接后熔炼在一起，有助于提高焊接效果。具体的，侧壁11和限位部111为一体成型结构，壳体1还包括底板件，能够对装在壳体1内的电芯4起到支撑的作用，当壳体1为圆形时，可由一块侧壁11一体形成或弯折成型，当壳体1为方形时，4个依次相连的侧壁11围绕底板件设置，底板件可与各个侧壁11为一体是结构，满足封闭电芯4即可。壳体1和盖板2均为金属材料。
41.在根据本实用新型的扣式电池的装配结构中，在高度方向z上，限位部111的高度小于盖板2的厚度。具体的，限位部111从侧壁11的顶部边缘沿高度方向z延伸，且限位部111的高度小于盖板2的厚度，盖板2的厚度较大，该部分的盖板2能阻挡激光，避免由于盖板2与壳体1接触有缝隙，激光通过缝隙进入电池内部，烧坏电芯4的情况，但本实用新型不以为限，限位部111的高度还可以大于或等于盖板2的厚度，满足壳体1和盖板2之间固定连接即可。
42.在根据本实用新型的扣式电池的装配结构中，壳体1通过激光焊接与盖板2固定连接。激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接；功率密度小于104～105w/cm2为热传导焊，此时，熔深浅、焊接速度慢；功率密度大于105～107w/cm2时，金属表面受热作用下凹成“孔穴”，形成深熔焊，具有焊接速度快、深宽比大的特点，其中热传导型激光焊接原理为：激光辐射加热待加工表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参
数，使工件熔化，形成特定的熔池，优选采用激光焊接，但本实用新型不以此为限，还可以采用其它焊接方式，满足壳体1和盖板2固定连接即可。
43.在根据本实用新型的扣式电池的装配结构中，限位部111的截面为方形。具体的，方形的限位部111的内侧与盖板2的外侧接触，限位部111的外侧裸露在外，盖板2的边缘设置有与方形的限位部111配合的缺口部21，方形的限位部111的顶部为平面结构，与盖板2的底部边缘接触，在焊接时，盖板2和壳体1的焊接面为水平方向，焊缝也为水平方向，可以排除重力的影响，可以使焊缝均匀，焊接质量好，提升焊接效果。
44.在根据本实用新型的扣式电池的装配结构中，壳体1的形状为方形、圆形或椭圆形。根据实际生产需求和成本需求，可以将壳体1的形状设计为方形、圆形、椭圆形或异形等其它形状。
45.在根据本实用新型的扣式电池的装配结构中，盖板2设置有镂空孔，镂空孔安装有极柱20，极柱20和盖板2之间安装绝缘件3。具体的，盖板2的形状可设为圆形，绝缘件3与盖板2同心位置形成镂空孔，包括但不限于方形、圆形，椭圆形、异形等结构，且该孔可以在不同位置。
46.本实用新型的工作原理是：
47.在壳体1和盖板2加工过程中，壳体1的侧壁11与盖板2的连接处设有限位部111，形成台阶的结构，且盖板2的边缘设有缺口部21，限位部111和缺口部21配合，使得盖板2嵌入到壳体1中，便于在两者焊接过程进行定位，同时，限位部111和缺口部21的形状相互配合，而且尺寸相互配合，使得盖板2和壳体1的焊接面为水平方向，焊接面为水平方向，可以排除重力的影响，可以使焊缝均匀，焊接质量好，提升焊接效果，此外，这种结构能够避免由于盖板2与壳体1接触有缝隙，激光通过缝隙进入电池内部，烧坏电芯4的情况。
48.实施方式二
49.与实施方式一不同的是：本实施方式的限位部111的截面为梯形，绝缘件3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、固化胶中的一种。具体的，限位部111的截面为梯形，优选采用直角梯形，还可以是其它结构的梯形，梯形的限位部111的内侧与盖板2的外侧接触，限位部111的外侧裸露在外，盖板2的边缘设置有与梯形的限位部111配合的缺口部21，梯形的限位部111的顶部为平面结构，与盖板2的底部边缘接触，在焊接时，盖板2和壳体1的焊接面为水平方向，焊缝也为水平方向，可以排除重力的影响，可以使焊缝均匀，焊接质量好，提升焊接效果。其中，根据实际成本的需求，可以将聚丙烯胶、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、固化胶中的一种作为绝缘件3的材料。
50.其他结构与实施方式一相同，这里不再赘述。
51.实施方式三
52.与实施方式一不同的是：本实施方式的限位部111的截面为三角形，侧壁11至少部分嵌于缺口部21，壳体1设置有防爆刻痕。具体的，限位部111的截面优选为直角三角形，也可以是其它三角形形状，三角形的限位部111的内侧，即斜边与盖板2的外侧接触，限位部111的外侧，即直角边裸露在外，在焊接时，盖板2和壳体1的焊接面为水平方向，焊缝也为水平方向，可以排除重力的影响，可以使焊缝均匀，焊接质量好，提升焊接效果，此外，侧壁11至少部分嵌于缺口部21，能够增加侧壁11和盖板2底部的接触面积，有助于提高侧壁11和盖
板2的稳固性。其中，在壳体1底面的内部或外部设有防爆刻痕，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，实现在电池被滥用大量产气时冲破防爆纹，及时释放压力，防止电池的进一步失控，产生起火，爆炸等严重影响安全的事故。
53.其他结构与实施方式一相同，这里不再赘述。
54.实施方式四
55.与实施方式一不同的是：本实施方式的限位部111的截面为方形，侧壁11至少部分嵌于缺口部21，盖板2设置有注液孔，注液孔拆卸安装有密封钉。具体的，方形的限位部111的内侧与盖板2的外侧接触，限位部111的外侧裸露在外，盖板2的边缘设置有与方形的限位部111配合的缺口部21，方形的限位部111的顶部为平面结构，与盖板2的底部边缘接触，在焊接时，盖板2和壳体1的焊接面为水平方向，焊缝也为水平方向，可以排除重力的影响，可以使焊缝均匀，焊接质量好，提升焊接效果；此外，侧壁11至少部分嵌于缺口部21，能够增加侧壁11和盖板2底部的接触面积，有助于提高侧壁11和盖板2的稳固性。注液孔在注液后用密封钉密封，化成后移除密封钉，排气，采用激光焊接在注液孔上焊接圆形的不锈钢片，密封注液孔，或者用挤压方式，把合适尺寸的钢柱挤压入注液孔，然后在钢珠周围涂抹上uv胶水，要求钢柱外径直接大于注液孔的外径。
56.其他结构与实施方式一相同，这里不再赘述。
57.扣式电池
58.本实用新型包括实施方式一～四的扣式电池的装配结构，包括：电芯4；及如上述的扣式电池的装配结构，电芯4的至少一端形成两个极耳41，其中一个极耳41通过焊接固定在盖板2的极柱20上，另一个极耳41通过焊接壳体1的内部。
59.需要说明的是：正负极极片，隔离膜通过卷绕或者叠片形成电芯4，正负极极耳从电芯4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41焊接在对应极片的空箔上；电芯4的正极极耳通过超声波焊，电阻焊或者激光焊焊接在盖板上，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1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。
60.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。