一种盖板组件和扣式电池的制作方法

1.本实用新型属于锂电池技术领域，尤其涉及一种盖板组件和扣式电池。


背景技术：

2.扣式电池也叫纽扣电池，是指外形尺寸像纽扣的电池，扣式电池相对于柱状电池来说直径较大，厚度较薄。扣式电池一般包括壳体和电芯，电芯位于壳体内，壳体包括盖板组件和外壳，外壳与盖板组件连接，盖板组件包括极柱和盖片，在保证极柱与盖片绝缘的同时，极柱与盖片一般通过铆接方式连接。
3.现有技术中公开了一种扣式电池，该扣式电池包括壳体和电芯，电芯位于壳体内，壳体包括外壳和盖板组件，盖板组件包括导电片、绝缘结合片和盖片，外壳为上部开口的筒状结构，外壳的开口边缘与盖片边缘密封连接，导电片位于盖片上方，盖片上设置引出孔，电芯上的极耳从引出孔穿出，且与导电片连接，绝缘结合片位于导电片与盖片之间，导电片、绝缘结合片和盖片之间通过通过激光焊接的方式结合在一起，以方便盖板组件装配。
4.但是，上述扣式电池结构中，导电片、绝缘结合片和盖片从上向下依次叠放，且通过激光焊接的方式结合，在扣式电池内部压力过大时，壳体内高压气体容易将导电片与绝缘结合片或者盖片与绝缘结合片之间冲开，导致绝缘结合片与导电片或与盖片的连接强度降低，扣式电池的结构可靠性较差。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的扣式电池，结构可靠性较差的问题，提供一种盖板组件和扣式电池。
6.为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种盖板组件，所述盖板组件包括极柱、绝缘胶层和盖片，其特征在于，所述盖片上设有通孔，所述极柱包括第一柱体和第二柱体，所述第二柱体的一端连接在所述第一柱体的顶部中间位置，所述第一柱体的截面面积大于所述第二柱体的截面面积，所述第一柱体位于所述盖片的一侧；
7.所述绝缘胶层包括横向胶层和连接在所述横向胶层的顶部中间位置的竖向胶层，所述竖向胶层位于所述横向胶层的上侧，所述第一柱体与所述盖片之间通过所述横向胶层密封粘接，所述第二柱体穿过所述通孔，所述第二柱体的外周面与所述通孔的孔壁面之间至少部分填充所述竖向胶层；
8.所述第一柱体的与所述横向胶层接触的面上设置有第一凹槽，所述横向胶层嵌入到所述第一凹槽中；和/或所述盖片的与所述横向胶层接触的面上设置有第二凹槽，所述横向胶层嵌入到所述第二凹槽中。
9.可选地，所述第一凹槽呈环状，且环绕所述第二柱体设置；和/或所述第二凹槽呈现环状，且环绕所述第二柱体设置。
10.可选地，所述第一凹槽设置有多个，多个所述第一凹槽在径向上依次相接或相互间隔；和/或所述第二凹槽设置有多个，多个所述第二凹槽在径向上依次相接或相互间隔。
11.可选地，多个所述第一凹槽连续相接形成锯齿状结构，和/或多个所述第二凹槽连续相接形成锯齿状结构。
12.可选地，所述第一凹槽的槽口宽度小于所述第一凹槽的槽底宽度，和/或所述第二凹槽的槽口宽度小于所述第二凹槽的槽底宽度。
13.可选地，所述第二柱体的外周面上设置有第三凹槽，所述竖向胶层嵌入到所述第三凹槽中；和/或所述盖片的通孔内壁面设置有第四凹槽，所述竖向胶层嵌入到所述第三凹槽和所述第四凹槽中。
14.可选地，所述第三凹槽呈环状，且环绕所述第二柱体设置；和/或所述第四凹槽呈环状，且环绕所述第二柱体设置。
15.可选地，所述绝缘胶层还包括外溢胶层，所述外溢胶层与所述竖向胶层连接，所述外溢胶层与所述盖片的背向所述第一柱体的一侧粘接，所述盖片的背向所述第一柱体的面上设置有第五凹槽，所述外溢胶层嵌入到所述第五凹槽中。
16.可选地，所述通孔的两端开口边沿设置有圆角。
17.根据本实用新型实施例的盖板组件，极柱包括第一柱体和第二柱体，第二柱体底端连接在第一柱体顶部中间位置，第一柱体的截面面积大于第二柱体的截面面积，且第一柱体位于盖片下侧，第二柱体穿过通孔，盖片与第一柱体之间通过横向胶层密封粘接，盖片与第二柱体之间部分填充竖向胶层，并且在第一柱体上设置第一凹槽，使横向胶层嵌入到第一凹槽，和/或在盖片上设置第二凹槽，使横向胶层嵌入到第二凹槽中，以增大绝缘胶层与盖片、极柱的接触面积，增加绝缘胶层与盖片、极柱的连接强度，提高整个盖板组件的复合强度，有助于提高盖板组件以及盖板组件所在的扣式电池的结构可靠性和稳定性。
18.另一方面，本实用新型实施例还提供一种扣式电池，所述扣式电池包括壳体和电芯，所述电芯位于所述壳体内，所述壳体包括外壳和上述盖板组件，所述外壳与所述盖片连接。
附图说明
19.图1是本实用新型第一实施例提供的扣式电池的内部结构示意图；
20.图2是本实用新型第一实施例提供的扣式电池中盖板组件的结构示意图；
21.图3是图2中a处放大图；
22.图4是图2中b处放大图
23.图5是本实用新型第二实施例提供的扣式电池中第一柱体、盖片和横向胶层连接位置处的结构示意图。
24.说明书中的附图标记如下：
25.1、壳体；11、盖板组件；111、极柱；1111、第一柱体；1112、第二柱体；1113、第一凹槽；1114、第三凹槽；112、绝缘胶层；1121、横向胶层；1122、竖向胶层；1123、外溢胶层；113、盖片；1131、第二凹槽；1132、第四凹槽；1133、第五凹槽；12、外壳；2、电芯；21、正极极耳；22、负极极耳；103、盖片；1031、第一凹槽；1021、横向胶层；1013、第一凹槽；1011、第一柱体。
具体实施方式
26.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下
结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
27.第一实施例
28.如图1至图3所示，本实用新型第一实施例提供的扣式电池，包括壳体1和电芯2，电芯2位于壳体1内，壳体1包括盖板组件11和外壳12，盖板组件11位于扣式电池的顶部，盖板组件11包括极柱111、绝缘胶层112和盖片113，盖片113上设有通孔，极柱111包括第一柱体1111和第二柱体1112，第二柱体1112的底端连接在第一柱体1111的顶部中间位置，第一柱体1111的截面面积大于第二柱体1112的截面面积，第一柱体1111位于盖片113的底侧。绝缘胶层112包括横向胶层1121和连接在横向胶层1121顶部中间位置的竖向胶层1122，第一柱体1111与盖片113之间通过横向胶层1121密封粘接，第二柱体1112穿过通孔，第二柱体1112的外周面与通孔的孔壁面之间填充竖向胶层1122。第一柱体1111的顶部设置有第一凹槽1113，盖片113的底部设置有第二凹槽1131，横向胶层1121嵌入到第一凹槽1113和第二凹槽1131中。
29.具体地，本实施例中，如图1所示，外壳12为顶部开口的圆通结构，盖片113为不锈钢片，盖片113为圆形片状结构，外壳12与盖片113的边缘密封焊接，极柱111径向截面为倒置的“t”字形结构，第一柱体1111与第二柱体1112均为圆柱，盖片113上的通孔为圆孔，极柱111通过绝缘胶层112与盖片113密封粘接，盖片113的外径大于第一柱体1111的外径。
30.本实施例中，如图2所示，横向胶层1121在水平方向上延伸布置，且横向胶层1121位于盖片113与第一柱体1111之间，横向胶层1121的最小径向尺寸大于第一柱体1111的外径，小于盖片113的外径，竖向胶层1122在竖直方向上延伸布置，竖向胶层1122位于横向胶层1121上层，竖向胶层1122位于盖片113与第二极柱111之间的间隙内。
31.本实施例中，盖片113的上表面低于极柱111的上表面，竖向胶层1122在上下方向上的高度高于盖片113的高度，以提高盖片113与极柱111之间的绝缘性能。绝缘胶层112还包括外溢胶层1123，外溢胶层1123与竖向胶层1122连接，外溢胶层1123位于盖片113的上侧，且外溢胶层1123的下表面与盖片113的上表面粘接，以将盖片113在径向上的内端包裹在绝缘胶层112内，避免盖片113与极柱111接触而导致扣式电池短路，有助于提高盖板组件11以及扣式电池的可靠性。
32.本实施例中，如图2所示，盖片113的通孔上端开口边沿和下端开口边沿均嵌入到绝缘胶层112中，为了避免锋利的开口边沿将绝缘胶层112刺破导致极柱111与盖片113短路，在盖片113的通孔上端开口边沿和下端开口边沿均设置倒圆角，通孔的开口边缘通过圆弧过渡面与绝缘胶层112接触，有助于提高盖板组件11以及整个扣式电池的结构稳定性和可靠性。
33.本实施例中，如图2和图3所示，盖片113、绝缘胶层112与极柱111压接铆合，第一柱体1111的顶部用于与横向胶层1122接触的面上设有第一凹槽1113，即第一柱体1111的上端面设有第一凹槽1113，盖片113的底部用于与横向胶层1122接触的面，即盖片113的下表面设有第二凹槽1131，在铆合的过程中，横向胶层1122嵌入到第一凹槽1113和第二凹槽1131中，以增加第一柱体1111、盖片113分别与横向胶层1121的粘接面积，有助于提高第一柱体1111、横向胶层1121以及盖片113的复合强度，进而提高盖板组件以及扣式电池的结构可靠性。
34.相应的，如图2和图4所示，第二柱体1112上用于与竖向胶层1122接触的外周面上设有第三凹槽1114，盖片113上用于与竖向胶层1122接触的内壁面上设有第四凹槽1132，在铆合的过程中，竖向胶层1122嵌入到第三凹槽1114和第四凹槽1132中，以增加第二柱体1112、盖片113分别与横向胶层1121的粘接面积，有助于提高第二柱体1112、竖向胶层1122以及盖片113的复合强度，进而提高盖板组件以及扣式电池的结构可靠性。
35.本实施例中，如图2和图4所示，由于绝缘胶层112还包括外溢胶层1123，为了进一步提高绝缘胶层112与盖片113的复合强度，在盖片113顶部且与外溢胶层1123接触的面上设置第五凹槽1133，在铆合的过程中，外溢胶层1123在其重力的作用下嵌入到第五凹槽1133中，以增加绝缘胶层112与盖片113的复合强度。
36.本实施例中，如图3所示，第一凹槽1113和第二凹槽1131均环绕第二柱体1112设置，以形成环状凹槽，第一凹槽1113与第二凹槽1131的数量均设有多个，在径向上，相邻的两个第一凹槽1113相接，以在第一柱体1111的顶面形成锯齿状结构，相邻的两个第二凹槽1131相接，以在盖片113的底面形成锯齿状结构，这种结构设置有助于增加盖片113、第一柱体1111与横向胶层1121的粘接面积。
37.如图2和4所示，第三凹槽1114和第四凹槽1132均环绕第二柱体1112设置，以形成环状凹槽，环状结构的第三凹槽1114、第四凹槽1132的中心轴线共线，并且第三凹槽1114、第四凹槽1132的中心轴线与第二柱体1112的中轴线共线，第三凹槽1114和第四凹槽1132均设有多个，在轴向上，相邻两个第三凹槽1114相接，相邻两个第四凹槽1132相接，以分别在第二柱体1112的外周面以及盖片113的孔壁面上形成锯齿状结构，这种结构设置有助于增加盖片113、第二柱体1112与竖向胶层1122的粘接面积。
38.如图2和4所示，第五凹槽1133环绕第二柱体1112设置，以形成环状凹槽，第五凹槽1133设有多个，在径向上，相邻两个第五凹槽1133相接，以在盖片113顶面用于与外溢胶层1123接触的位置形成锯齿状结构，有助于增加外溢胶层1123与盖片113的粘接面积。
39.本实施例中，通过在盖片113以及极柱111上用于与绝缘胶层112接触的表面设置凹槽，在盖片113、极柱111铆合过程中，绝缘胶层112嵌入到对应的凹槽内，能够增加绝缘胶层112与对应的盖片113、极柱111的接触面积，提高盖片113、绝缘胶层112和极柱111的复合强度，有助于增加三者之间的连接强度，提高盖板组件以及整个扣式电池的结构可靠性。
40.本实施例中，如图1所示，电芯2上设置正极极耳21和负极极耳22，两个极耳分别位于电芯2的上下两端，以满足壳体1内绝缘，上端的正极极耳21与极柱111的第一柱体1112的下端面焊接，下端的负极极耳22与外壳12的底壁焊接。
41.第二实施例
42.本实用新型第二实施例提供的扣式电池，其与第一实施例的不同之处在于，如图5所示为盖片103、第一柱体1011与横向胶层1021连接位置处的结构示意图，第一凹槽1013、第二凹槽1031和图中未示出的第三凹槽、第四凹槽和第五凹槽的槽口宽度均小于其槽底宽度，具体的，五种凹槽的横截面为倒置的“t”字形，且同种类凹槽中的相邻两个凹槽分别在径向或轴向上间隔设置。
43.其他实施例中，五种凹槽的横截面形状还可以是等腰梯形，或者其他槽口宽度小于槽底宽度的异形结构，且同种类凹槽中的相邻两个凹槽分别在径向或轴向上间隔设置。
44.上述这种结构设置，在盖板组件铆合的过程中，绝缘胶层进入到五种凹槽中，并且
绝缘胶层与上述凹槽的槽侧壁在槽口朝向上挡止配合，能够有效避免绝缘胶层与对应的极柱或盖片脱离，更大程度提高盖板组件的复合强度，提高盖板组件以及扣式电池的结构可靠性和稳定性。
45.为了便于上述五种凹槽的加工，各凹槽的延伸方向均为直线延伸方向，以方便在曲面或平面上加工槽口宽度小于槽底宽度的凹槽结构。
46.第三实施例
47.本实用新型第三实施例提供一种扣式电池，其与第一实施例的不同之处在于，绝缘胶层中取消外溢胶层的设置，竖向胶层的上表面与盖片的上表面平齐，极柱的上表面高于盖片上表面，以避免竖向胶层在径向上朝向极柱方向外溢。相应的取消盖片上第五凹槽的设置。
48.其他实施例中，绝缘胶层中取消外溢胶层的设置，第二柱体的外周面与通孔的孔壁面之间部分填充竖向胶层，竖向胶层的上表面低于盖片的上表面。
49.第四实施例
50.本实用新型第四实施例提供一种扣式电池，其与第一实施例的不同之处在于，五种凹槽均为点状凹槽，各凹槽分散设置在对应的极柱表面或盖片表面，这样也能够增加绝缘胶层与对应盖片、极柱的粘接面积，提高盖板组件的复合强度。
51.其他实施例中，还可以将五种凹槽分别设置成不同结构类型的凹槽，比如第一凹槽和第三凹槽为点状凹槽，第二凹槽、第四凹槽和第五凹槽为与第一实施例中结构相同的面上形成锯齿状结构的凹槽。
52.第五实施例
53.本实用新型第五实施例提供一种扣式电池，其与第一实施例的不同之处在于，五种凹槽的横截面还可以是矩形，同种类的相邻两个凹槽间隔设置，与第一实施例相比，有助于增加绝缘胶层与极柱或盖片的粘接面积。
54.第六实施例
55.本实用新型第六实施例提供一种扣式电池，其与第一实施例的不同之处在于，第一柱体上表面边沿位置设置倒圆角，盖板组件铆合的过程中，第一柱体上部分嵌入到横向胶层中，嵌入部分的边缘通过圆弧过渡面与绝缘胶层接触，以降低绝缘胶层被刺破的概率。有助于提高盖板组件以及整个扣式电池的结构可靠性。
56.其他实施例中，绝缘胶层硬度较硬的情况下，取消盖板组件通孔开口边沿以及第一柱体外边沿的倒圆角。
57.第七实施例
58.本实用新型第七实施例提供一种扣式电池，其与第一实施例的不同之处在于，取消第三凹槽、第四凹槽和第五凹槽的设置，仅在盖片底面和第一柱体顶面设置对应的第二凹槽和第一凹槽。
59.其他实施例中，仅在第一柱体上设置第一凹槽，横向胶层嵌入到第一凹槽中，或者仅在盖片上设置第二凹槽，横向胶层嵌入到第二凹槽中。
60.其他实施例中，还可以仅在极柱上设置第一凹槽和第三凹槽，使绝缘胶层嵌入到第一凹槽和第三凹槽中。或者仅在盖片上设置第二凹槽、第四凹槽和第五凹槽，使绝缘胶层嵌入到第二凹槽、第四凹槽和第五凹槽中。
61.本实用新型的实施例还提供一种盖板组件，该盖板组件与上述各实施例中提供的扣式电池中盖板组件的结构相同，此处不再赘述。
62.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。