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CN111341967A - 一种防渗液纽扣电池的生产方法及所制得的纽扣电池 - Google Patents

一种防渗液纽扣电池的生产方法及所制得的纽扣电池 Download PDF

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CN111341967A CN202010335485.5A CN202010335485A CN111341967A CN 111341967 A CN111341967 A CN 111341967A CN 202010335485 A CN202010335485 A CN 202010335485A CN 111341967 A CN111341967 A CN 111341967A
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negative electrode
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常海涛
叶永锋
吴兰熙
许华灶
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Nanfu New Energy Technology Co ltd Yanping District Nanping Fujian
Original Assignee
Nanfu New Energy Technology Co ltd Yanping District Nanping Fujian
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Abstract

本发明提供一种防渗液纽扣电池的生产方法及所制得的纽扣电池，所述纽扣电池包括正极壳、负极壳和电芯，所述电芯主要由正极片、负极片、隔膜层状叠加或卷绕而成，正、负极极耳中的其中一电极极耳与对应极壳之间的电连接方式包括以下步骤：先准备一金属片，将该电极极耳的伸出电芯一端焊接在该金属片上；再在该金属片的非焊接面上涂抹一层导电胶，并将该金属片涂有导电胶的一面与对应极壳的内表面粘接固定在一起；另一电极极耳与对应极壳之间以下述方式实现电连接：准备另一金属片，将该电极极耳的伸出电芯的一端焊接在该金属片上，该金属片的非焊接面与对应极壳的内表面直接物理接触实现电连接。本发明的防渗液纽扣电池的生产方法简单，易操作。

Description

一种防渗液纽扣电池的生产方法及所制得的纽扣电池
技术领域
本发明涉及一种防渗液纽扣电池的生产方法及所制得的纽扣电池。
背景技术
纽扣电池（button cell ）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（相对于柱状电池如市场上的5号AA等电池），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、异形电池等。
纽扣电池包括有叠层式和卷绕式的。卷绕式纽扣电池的基本结构为：包括第一极壳、第二极壳、绝缘密封圈和电芯，第一极壳与第二极壳上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳；第一极壳与第二极壳之间留有缝隙，绝缘密封圈填满该缝隙将第一极壳与第二极壳电性隔绝，所述第一极壳、第二极壳和绝缘密封圈之间形成容置腔；电芯设于所述容置腔内，电芯包括第一极片、第二极片和隔膜，第一极片与第二极片之间通过隔膜间隔，第一极片、第二极片和隔膜卷绕制成电芯，电芯的中心形成有轴向腔体，第一极片上设有第一输出导体，第一输出导体从电芯伸出并与第一极壳焊接，第二极片上设有第二输出导体，第二输出导体从电芯伸出并与第二极壳焊接。在制作现有的这种卷绕式纽扣电池时，先将电芯的第一输出导体弯折使第一输出导体紧贴电芯的下表面设置，且第一输出导体延伸至轴向腔体的正下方；然后将电芯垂直装入第一极壳内；接着通过将焊针垂直向下插入轴向腔体内并将第一输出导体压紧在第一壳体上通过电阻焊的方式实现第一输出导体与第一极壳焊接在一起，或者通过从第一极壳的下方对着第一极壳的与第一输出导体上下重叠的区域发射激光通过激光焊的方式实现第一极壳与第一输出导体焊接在一起；再将电芯的第二输出导体焊接在第二极壳上，第二极壳外套装有绝缘密封圈；最后将第二极壳和绝缘密封圈一起盖合在第一极壳的上端开口处，进行封口。所述第一极壳和第二极壳中的其中一极壳与对应的输出导体和对应的电芯极片构成电池的正极回路，另一极壳与对应的输出导体和对应的电芯极片构成电池的负极回路。由于第一输出导体与第一极壳焊接（第二输出导体与第二极壳焊接）时，电阻焊的电流和激光焊的激光束均会直线穿透第一极壳（第二极壳），使得焊点会贯穿第一极壳（第二极壳）设置，破坏极壳表面的平整度和稳定性，当内压过大时，焊点容易破裂，从而导致焊点位置容易出现电解液的漏液以及表面鼓包等现象。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种防渗液纽扣电池的生产方法，该生产方法简单，易操作，且能够避免破坏正、负极壳表面的平整度和稳定性，不易出现电解液漏液以及表面鼓包等现象。
一种防渗液纽扣电池的生产方法，所述纽扣电池包括正极壳、负极壳和电芯，正极壳和负极壳均呈杯状，所述电芯主要由正极片、负极片、隔膜层状叠加或卷绕而成，正极片与一正极极耳电连接，正极极耳再与正极壳电连接，负极片与一负极极耳电连接，负极极耳再与负极壳电连接，正、负极极耳中的其中一个电极极耳与对应极壳之间的电连接方式包括以下步骤：
S1：准备一金属片，将该电极极耳的伸出电芯一端焊接在该金属片上，在该电极极耳与该金属片之间形成焊点；
S2：再在该金属片的非焊接面上涂抹导电胶，并将该金属片涂有导电胶的一面与对应极壳的内表面粘接固定在一起；
S3：将正、负极极耳中的另一电极极耳与对应极壳之间以下述方式实现电连接：准备另一金属片，将该电极极耳的伸出电芯的一端焊接在该金属片上，该金属片与该电极极耳之间也形成焊点，该金属片的非焊接面与对应极壳的内表面直接物理接触实现电连接。
由于焊接的连接强度高，且不受外界因素（比如温度、湿度、腐蚀性等气候环境）的影响，因此，本发明的正、负极极耳的其中一个电极极耳与对应极壳之间的电连接方式中通过在金属片装入极壳之前，先将电极极耳的外端焊接在金属片上，实现电极极耳与金属片之间的稳定连接，同时，导电胶连接具有操作简单、不伤基材、接点的抗疲劳性高等优点；本发明通过在金属片的非焊接面上涂抹导电胶，不仅能够实现金属片与极壳之间的稳定连接，而且，极壳结构保持完整，也不易出现电解液漏液以及表面鼓包等现象；与此同时，本发明的正、负极极耳中的另一电极极耳与对应极壳之间的电连接方式中电极极耳与一金属片焊接固定，该金属片的非焊接面再与对应极壳的内表面物理接触连接，操作简单， 也不损伤极壳。
再具体实施过程中，也可以先进行步骤S3，之后再依次进行步骤S1和S2。
不论是先进行步骤S3、后进行步骤S1和S2，还是先进行步骤S1和S2、后进行步骤S3，所述步骤S1和步骤S2均可调换顺序，且步骤S1中电极极耳与金属片之间通过平行焊的电阻焊方式形成至少1对焊点。
优选的，步骤S2中在金属片的非焊接面上全方位、均匀涂抹导电胶，保证金属片与极壳之间有尽量大的接触面积，提高两者之间良好的电接触。
在具体实施过程中，电极极耳与对应金属片之间均采用激光焊或电阻焊中任一种焊接方式进行。
优选的，正极壳与负极壳上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳之后，所述正、负极壳在垂直方向上部分重叠，通过向内挤压暴露在外的极壳开口端壁对圆柱形纽扣电池外壳进行封口。该挤压封口步骤使得金属片与对应极壳之间的物理接触连接更为可靠。
本发明的目的之二在于提供一种防渗液纽扣电池，包括正极壳、负极壳、绝缘密封圈和电芯，正极壳和负极壳均呈杯状，正极壳与负极壳上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳；正极壳与负极壳之间留有缝隙，绝缘密封圈填满该缝隙将正极壳与负极壳电性隔绝，所述正极壳、负极壳和绝缘密封圈之间形成容置腔；电芯设于所述容置腔内，电芯主要由正极片、负极片、隔膜层状叠加或卷绕而成，正极片与一正极极耳电连接，正极极耳再与正极壳电连接，负极片与一负极极耳电连接，负极极耳再与负极壳电连接；正、负极极耳中其中一电极极耳与对应极壳之间的电连接结构为：电极极耳伸出电芯的一端通过焊点与一金属片的外表面固定连接，该金属片通过导电胶层固定设置于对应极壳的内表面上；正、负极极耳中另一电极极耳与对应极壳之间的电连接结构为：另一电极极耳伸出电芯的一端通过另一焊点与另一金属片的外表面固定连接，该另一金属片与对应极壳的内表面物理接触连接。
本发明的纽扣电池的正、负极壳结构保持完整，不易出现电解液漏液以及表面鼓包等现象，操作简单。
优选的，正极极耳与正极壳之间的电连接结构为：正极极耳伸出电芯的一端通过 正极焊点与正极金属片的外表面固定连接，该正极金属片与正极壳的内表面物理接触连 接，。进一步优选，所述正极金属片覆盖电芯设置，且正极金属片的外边沿向电芯外侧方向 垂直延伸形成环形挡边，该环形挡边可起到固定电芯的作用。更进一步，所述正、负极壳在 垂直方向上部分重叠，所述负极壳的开口端壁位于正极壳的开口端壁内侧，负极壳的开口 端壁与正极壳的开口端壁之间留有缝隙，所述绝缘密封圈夹设于该缝隙内，且绝缘密封圈 的下端向内延伸形成弯折部，该弯折部将负极壳的开口端壁包裹在其内，正极壳、电芯、绝 缘密封圈弯折部三者之间形成环形腔体；所述正极的金属片的环形挡边嵌置在所述环形腔 体内，且环形挡边的上端与绝缘密封圈弯折部的底部抵接。正极的金属片与正极壳的接触 面积大，可起到集流的作用，同时，在进行常规的通过向内挤压正极壳的开口端壁进行电池 封口作业时，正极壳开口端壁向内弯折过程中会给环形挡边传递向下的压紧力，使得正极 的金属片与正极壳之间的物理接触更为紧密。优选的，所述环形挡边的截面呈“┐”形或“
Figure DEST_PATH_IMAGE002
” 形。
优选的，所述正极壳与电芯之间设置有正极绝缘片，正极极耳穿过或绕过正极绝缘片并与正极壳的内表面电连接。正极绝缘片的设置可避免正极极耳与电芯的负极片接触形成短路。
优选的，所述负极壳与电芯之间设置有负极绝缘片，负极极耳穿过或绕过负极绝缘片并与负极壳的内表面电连接。负极绝缘片的设置可避免负极极耳与电芯的正极片接触形成短路。
附图说明
图1为实施例1的负极极耳与负极金属片的焊接结构图，其中，负极金属片为剖视图；
图2为实施例1的负极金属片与负极壳之间的连接结构示意图，其中负极金属片、负极壳为剖视图；
图3为实施例1的纽扣电池的剖视结构示意图；
图4为实施例2的纽扣电池的剖视结构示意图；
图5为实施例3的纽扣电池的剖视结构示意图。
具体实施方式
现结合附图具体说明本发明的较佳实施方式：
实施例1
结合图1~图3，一种防渗液纽扣电池的生产方法，包括正极壳11、负极壳12和电芯30，正极壳11和负极壳12均呈杯状，所述电芯30主要由正极片31、负极片32、隔膜33层状叠加或卷绕而成，正极片31与一正极极耳21电连接，正极极耳21再与正极壳11电连接，负极片32与一负极极耳22电连接，负极极耳22再与负极壳12电连接，其中，负极极耳22与负极壳12之间的电连接方式包括以下步骤：
S1：准备一负极金属片42，将负极极耳22的伸出电芯30的一端焊接在负极金属片42上，在负极极耳22与负极金属片42之间形成负极焊点52；
S2：再在负极金属片42的非焊接面上涂抹导电胶80，并将该负极金属片42涂有导电胶80的一面与负极壳12的内表面粘接固定在一起；
S3：将正极极耳21与正极壳11之间以下述方式实现电连接：准备一正极金属片41，将正极极耳21的伸出电芯30的一端焊接在正极金属片41上，正极金属片41与正极极耳21之间形成正极焊点51，正极金属片41的非焊接面与正极壳11的内表面直接物理接触实现电连接。
一种防渗液纽扣电池，其根据实施例1的防渗液纽扣电池的生产方法制得，包括正极壳11、负极壳12、绝缘密封圈70和电芯30，正极壳11和负极壳12均呈杯状，正极壳11与负极壳12上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳；正极壳11与负极壳12之间留有缝隙，绝缘密封圈70填满该缝隙将正极壳11与负极壳12电性隔绝，所述正极壳11、负极壳12和绝缘密封圈70之间形成容置腔；电芯30设于所述容置腔内，电芯30主要由正极片31、负极片32、隔膜33层状叠加或卷绕而成，正极片31与一正极极耳21电连接，正极极耳21再与正极壳11电连接，负极片32与一负极极耳22电连接，负极极耳22再与负极壳12电连接；
负极极耳22与负极壳12之间的电连接结构为：负极极耳22伸出电芯30的一端通过负极焊点52与一负极金属片42的外表面固定连接，该负极金属片42通过导电胶层80固定设置于负极壳12的内表面上；
正极极耳21与正极壳11之间的电连接结构为：正极极耳21伸出电芯30的一端通过正极焊点51与正极金属片41的外表面固定连接，该正极金属片41与正极壳11的内表面物理接触连接；
并且，负极金属片42为平面金属板结构，同时，正极金属片41覆盖电芯30设置，且正极金属片41的外边沿向电芯30外侧方向垂直延伸形成环形挡边410，所述环形挡边410的截面呈“┐”形。
本发明的正极极耳21与正极壳11之间的电连接方式中通过在正极金属片41的非焊接面上涂抹导电胶80，导电胶80与正极壳11之间紧密贴合，保证了正极金属片41与正极壳11之间良好的电接触，与此同时，正极壳11结构保持完整，不易出现电解液漏液以及表面鼓包等现象；与此同时，本发明的负极极耳22与负极壳12之间的电连接方式中负极极耳22与负极金属片42焊接固定，负极金属片42的非焊接面再与负极壳12的内表面物理接触连接，操作简单， 也不损伤负极壳12，并且，结构简单，易制作。
实施例2
一种防渗液纽扣电池的制作方法，与实施例1的防渗液纽扣电池的制作方法不同的是：正极极耳21与正极壳11之间的电连接方式包括以下步骤：
S1：准备一正极金属片41，将正极极耳21的伸出电芯30的一端焊接在正极金属片41上，在正极极耳21与正极金属片41之间形成正极焊点51；
S2：再在正极金属片41的非焊接面上涂抹一层导电胶80，并将该正极金属片41涂有导电胶80的一面与正极壳11的内表面粘接固定在一起；
S3：将负极极耳22与负极壳12之间以下述方式实现电连接：准备一负极金属片42，将负极极耳22的伸出电芯30的一端焊接在负极金属片42上，负极金属片42与负极极耳22之间形成负极焊点52，负极金属片42的非焊接面与负极壳12的内表面直接物理接触实现电连接。
一种防渗液纽扣电池，其与实施例1的防渗液纽扣电池不同的是：
正极极耳21与正极壳11之间的电连接结构为：正极极耳21伸出电芯30的一端通过正极焊点51与正极金属片41的外表面固定连接，该正极金属片41通过导电胶层80固定设置于正极壳11的内表面上；
负极极耳22与负极壳12之间的电连接结构为：负极极耳22伸出电芯30的一端通过负极焊点52与负极金属片42的外表面固定连接，该负极金属片42与负极壳12的内表面物理接触连接；
并且，正极金属片41也为平面金属板结构。
实施例3
如图5所示，一种防渗液纽扣电池，其与实施例1的防渗液纽扣电池不同的是：所述环形 挡边410的截面呈“
Figure 635189DEST_PATH_IMAGE002
”形。
实施例1~3的防渗透纽扣电池的生产方法可做如下改进：
（1）步骤S2中在金属片的非焊接面上全方位、均匀涂抹导电胶，保证金属片与极壳之间有尽量大的接触面积，提高电接触效果；
（2）在具体实施过程中，电极极耳（21；22）与对应金属片（41；42）之间采用激光焊或电阻焊中任一种焊接方式进行；
（3）如图4、图5所示，正极壳11与负极壳12上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳之后，所述正、负极壳（11、12）在垂直方向上部分重叠，通过向内挤压暴露在外的极壳开口端壁对圆柱形纽扣电池外壳进行封口。该挤压封口步骤在一定程度上具有金属片与对应极壳之间的贴合更加紧密的技术效果。
实施例1~3的纽扣电池均可作如下改进：
（1）如图3~5所示，所述正极壳11与电芯30之间设置有正极绝缘片91，正极极耳21穿过或绕过正极绝缘片91并与正极壳11的内表面电连接。正极绝缘片91的设置可避免正极极耳21与电芯30的负极片32接触形成短路；
（2）如图3~5所示，所述负极壳12与电芯30之间分别设置有负极绝缘片92，负极极耳22穿过或绕过负极绝缘片92并与负极壳12的内表面电连接。负极绝缘片92的设置可避免负极极耳22与电芯30的正极片31接触形成短路。
当然，本发明的金属片和电芯30之间也可以不设置绝缘片，此时，可通过在电极极耳外包裹一层绝缘套的方式来避免短路，或者通过将电芯30中正极片31和负极片32上下错位设置，使得未与电极极耳电连接的一极极片与伸出电芯外的电极极耳保持一定高度距离，避免短路。
另，实施例2和实施例3的纽扣电池还可进一步做如下改进：如图4、图5所示，所述正、负极壳（11、12）在垂直方向上部分重叠，所述负极壳12的开口端壁位于正极壳11的开口端壁内侧，负极壳12的开口端壁与正极壳11的开口端壁之间留有缝隙，所述绝缘密封圈70夹设于该缝隙内，且绝缘密封圈70的下端向内延伸形成弯折部71，该弯折部71将负极壳12的开口端壁包裹在其内，正极壳11、电芯30、绝缘密封圈弯折部71三者之间形成环形腔体；所述正极金属片41的环形挡边410嵌置在所述环形腔体内，且环形挡边410的上端与绝缘密封圈弯折部71的底部抵接。正极金属片41与正极壳11的接触面积大，可起到集流的作用，同时，在进行常规的通过向内挤压正极壳11的开口端壁进行电池封口作业时，正极壳11的开口端壁向内弯折过程中会给环形挡边410传递向下的压紧力，使得正极金属片41与正极壳11之间的物理接触更为紧密。
实施例1中的防渗液纽扣电池的生产方法为本发明的较佳实施方式，但是，本发明的防渗液纽扣电池的生产方法还可以是按照“步骤S2—步骤S1—步骤S3”或“步骤S3—步骤S1—步骤S2”或“步骤S3—步骤S2—步骤S1”的顺序进行及其他，其中按照 “步骤S2—步骤S1—步骤S3”或步骤S3—步骤S2—步骤S1”的顺序进行时，步骤S1中电极极耳22与金属片42之间通过平行焊的电阻焊方式形成至少1对焊点52（如图3所示）。
需要说明的是，本发明的所述负极金属片42覆盖电芯30设置，且负极金属片42的 外边沿也可以向电芯30外侧方向垂直延伸形成环形挡边。另外，本发明的环形挡边410的截 面形状也并不限于呈“┐”形或“
Figure 817909DEST_PATH_IMAGE002
”形，其也可以呈T形等其他常见的形状或异形形状均可。 本发明的封口步骤也不限于通过向内挤压暴露在外的极壳开口端壁对圆柱形纽扣电池外 壳进行封口，其可以是现有的任意一种封口方式均可。本发明的电芯30结构不限于附图所 示的具体结构，其可以是任意的电芯结构均可。

Claims (13)

1.一种防渗液纽扣电池的生产方法，所述纽扣电池包括正极壳、负极壳和电芯，正极壳和负极壳均呈杯状，所述电芯主要由正极片、负极片、隔膜层状叠加或卷绕而成，正极片与一正极极耳电连接，正极极耳再与正极壳电连接，负极片与一负极极耳电连接，负极极耳再与负极壳电连接，其特征在于，正、负极极耳中的其中一个电极极耳与对应极壳之间的电连接方式包括以下步骤：
S1：准备一金属片，将该电极极耳的伸出电芯一端焊接在该金属片上，在该电极极耳与该金属片之间形成焊点；
S2：再在该金属片的非焊接面上涂抹导电胶，并将该金属片涂有导电胶的一面与对应极壳的内表面粘接固定在一起；
S3：将正、负极极耳中的另一电极极耳与对应极壳之间以下述方式实现电连接：准备另一金属片，将该电极极耳的伸出电芯的一端焊接在该金属片上，该金属片与该电极极耳之间也形成焊点，该金属片的非焊接面与对应极壳的内表面直接物理接触实现电连接。
2.根据权利要求1所述的纽扣电池极壳与电极极耳电连接方法，其特征在于：先进行步骤S3，之后再依次进行步骤S1和S2。
3.根据权利要求1或2任一项所述的纽扣电池极壳与电极极耳电连接方法，其特征在于：所述步骤S1和步骤S2调换顺序，且步骤S1中电极极耳与金属片之间通过平行焊的电阻焊方式形成至少1对焊点。
4.根据权利要求1所述的一种防渗液纽扣电池的生产方法，其特征在于：步骤S2中在金属片的非焊接面上全方位、均匀涂抹导电胶。
5.根据权利要求1所述的一种防渗液纽扣电池的生产方法，其特征在于：电极极耳与对应金属片之间均采用激光焊或电阻焊中任一种焊接方式进行。
6.根据权利要求1所述的一种防渗液纽扣电池的生产方法，其特征在于：正极壳与负极壳上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳之后，所述正、负极壳在垂直方向上部分重叠，通过向内挤压暴露在外的极壳开口端壁对圆柱形纽扣电池外壳进行封口。
7.一种防渗液纽扣电池，包括正极壳、负极壳、绝缘密封圈和电芯，正极壳和负极壳均呈杯状，正极壳与负极壳上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳；正极壳与负极壳之间留有缝隙，绝缘密封圈填满该缝隙将正极壳与负极壳电性隔绝，所述正极壳、负极壳和绝缘密封圈之间形成容置腔；电芯设于所述容置腔内，电芯主要由正极片、负极片、隔膜层状叠加或卷绕而成，正极片与一正极极耳电连接，正极极耳再与正极壳电连接，负极片与一负极极耳电连接，负极极耳再与负极壳电连接；其特征在于，正、负极极耳中其中一电极极耳与对应极壳之间的电连接结构为：电极极耳伸出电芯的一端通过焊点与一金属片的外表面固定连接，该一金属片通过导电胶层固定设置于对应极壳的内表面上；正、负极极耳中另一电极极耳与对应极壳之间的电连接结构为：另一电极极耳伸出电芯的一端通过另一焊点与另一金属片的外表面固定连接，该另一金属片与对应极壳的内表面物理接触连接。
8.根据权利要求6所述的一种防渗液纽扣电池，其特征在于，正极极耳与正极壳之间的电连接结构为：正极极耳伸出电芯的一端通过正极焊点与正极金属片的外表面固定连接，该正极金属片与正极壳的内表面物理接触连接。
9.根据权利要求7所述的一种防渗液纽扣电池，其特征在于：所述正极金属片覆盖电芯设置，且正极金属片的外边沿向电芯外侧方向垂直延伸形成环形挡边。
10.根据权利要求8所述的一种防渗液纽扣电池，其特征在于：所述正、负极壳在垂直方向上部分重叠，所述负极壳的开口端壁位于正极壳的开口端壁内侧，负极壳的开口端壁与正极壳的开口端壁之间留有缝隙，所述绝缘密封圈夹设于该缝隙内，且绝缘密封圈的下端向内延伸形成弯折部，该弯折部将负极壳的开口端壁包裹在其内，正极壳、电芯、绝缘密封圈弯折部三者之间形成环形腔体；所述正极的金属片的环形挡边嵌置在所述环形腔体内，且环形挡边的上端与绝缘密封圈弯折部的底部抵接。
11.根据权利要求8所述的一种防渗液纽扣电池，其特征在于：所述环形挡边的截面呈 “┐”形或“
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”形。
12.根据权利要求6所述的一种防渗液纽扣电池，其特征在于：所述正极壳与电芯之间设置有正极绝缘片，正极极耳穿过或绕过正极绝缘片并与正极壳的内表面电连接。
13.根据权利要求6所述的一种防渗液纽扣电池，其特征在于：所述负极壳与电芯之间设置有负极绝缘片，负极极耳穿过或绕过负极绝缘片并与负极壳的内表面电连接。
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