一种扣式电池的制作方法

1.本实用新型属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种扣式电池。


背景技术：

2.扣式电池也称纽扣电池，是指外形尺寸像一颗小纽扣的电池，一般来说扣式电池直径较大，厚度较薄，同时扣式电池也因其体形较小而在各种微型电子产品中得到了广泛的应用。现有技术中，其外部壳体一般有如下两种选择：1.采用全金属壳作为纽扣电池的外壳；2.采用铝塑膜作为纽扣电池的外壳。采用全金属壳体的纽扣电池一致性较好，但其密封性得不到有效保证，电池存在爆炸的安全隐患，安全性不够好，且该类电池生产成本较高。而铝塑膜壳体的纽扣电池其能量密度高，安全性好，但一致性较差，不易满足客户的尺寸需求。以上两种类型的纽扣电池都各自存在一定的缺陷，使得其在商业市场上的需求都受到了一定的限制。
3.目前较为常见的纽扣电池，主要包括壳体和容纳于壳体内的正负极极片、隔膜和电解液，极片上设有极耳，壳体一端开口，并由壳盖遮蔽开口，壳盖与壳体间通过焊接形成密封结构，壳盖上设有电极孔、注液孔，电极孔的密封和绝缘主要采用绝缘性好的塑胶件，但是塑胶件长时间接触电解液就存在被腐蚀且易老化的缺陷，从而导致塑胶件的密封失效，造成电池内部电解液的渗出，造成电池失效。这种结构的锂电池在振动的过程中，电极柱与壳体之间的位置极易发生改变，导致电池损坏，使用寿命降低。而且由于电极柱与电极极耳的接触面积小，电阻较大，在使用过程中会产生热量，由于电池壳体是封闭的，热量散不出去，导致电池发烫甚至发生爆炸，安全性能差且使用寿命低。


技术实现要素：

4.针对现有扣式电池生产成本大、密封处易失效、易发生短路的问题，本实用新型提供了一种扣式电池。
5.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
6.本实用新型提供了一种扣式电池，包括金属壳体和塑料盖板；
7.所述金属壳体中与所述塑料盖板连接的区域设置有多个凹槽，所述塑料盖板部分嵌入所述凹槽内并填充所述凹槽；
8.所述塑料盖板上开设有注液孔和极柱孔。
9.可选的，所述扣式电池还包括塑料密封钉，所述塑料密封钉的柱体设置有螺纹，所述注液孔内壁设置有螺纹，所述塑料密封钉与所述注液孔螺纹连接。
10.可选的，所述塑料盖板为玻璃纤维/pp复合盖板；所述塑料密封钉为玻璃纤维/pp复合密封钉。
11.可选的，所述扣式电池还包括极柱和螺母，所述极柱包括帽体和螺纹杆，所述帽体连接于所述螺纹杆的一端，所述帽体位于所述塑料盖板的内侧，所述螺母位于所述塑料盖板的外侧，所述螺纹杆穿设于所述极柱孔内并与所述螺母连接。
12.可选的，所述极柱孔内壁设置有螺纹，所述螺纹杆与所述极柱孔螺纹配合。
13.可选的，所述螺纹杆具有中空部。
14.可选的，所述极柱孔为沉头结构，所述帽体嵌入所述沉头结构中。
15.可选的，所述凹槽靠近所述塑料盖板的部分的横截面积小于所述凹槽远离所述塑料盖板的部分的横截面积。
16.可选的，所述凹槽的横截面为圆形、正方形或者三角形。
17.可选的，所述扣式电池还包括极芯，所述金属壳体和所述塑料盖板连接形成密封的腔体，所述极芯设置于所述腔体内，所述极芯包括正极极耳和负极极耳，所述负极极耳与所述金属壳体电连接；所述正极极耳与所述极柱电连接。
18.本实用新型的有益效果：本实用新型提供的扣式电池采用金属壳体和塑料盖板的搭配，降低生产成本，在金属壳体上设置凹槽，使得塑料盖板部分可以嵌入凹槽内，增大塑料盖板与金属壳体的粘接力，提高电池的密封性。相比有现有技术以金属基板作为盖板的扣式电池而言，本实用新型扣式电池的极柱直接与绝缘的塑料盖板固定，进一步提高安全性能和密封性能，避免极柱处出现接触短路以及漏液的情况，减少自放电现象，延长电池使用寿命。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例提供的扣式电池的俯视图；
20.图2是图1沿a-a线的剖面结构示意图；
21.图3是本实用新型实施例提供的扣式电池的外观图。
22.说明书附图中的附图标记如下：
23.1、金属壳体；11、凹槽；2、塑料盖板；21、注液孔；22、极柱孔；3、塑料密封钉；4、极柱；41、帽体；42、螺纹杆；421、中空部；5、螺母。
具体实施方式
24.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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
25.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、两侧、表面
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各结构之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
26.请参见图1-3，本实用新型实施例提供了一种扣式电池，包括金属壳体1和塑料盖板2；
27.所述金属壳体1中与所述塑料盖板2连接的区域设置有多个凹槽11，所述塑料盖板2部分嵌入所述凹槽11内并填充所述凹槽11；
28.所述塑料盖板2上开设有注液孔21和极柱孔22。
29.本实用新型提供的扣式电池采用金属壳体1和塑料盖板2的搭配，降低生产成本，在金属壳体1上设置凹槽11，使得塑料盖板2部分可以嵌入凹槽11内，增大塑料盖板2与金属壳体1的粘接力，提高电池的密封性。极柱孔22直接设置于塑料盖板2上，相比有现有技术以
金属基板作为盖板的扣式电池而言，本实用新型扣式电池的极柱4直接与绝缘的塑料盖板2固定，进一步提高安全性能和密封性能，避免极柱4处出现接触短路以及漏液的情况，减少自放电现象，延长电池使用寿命。
30.在优选的实施例中，所述金属壳体1与所述塑料盖板2采用热压法连接，即将所述塑料盖板2置于金属壳体1的开口端，对所述塑料盖板2的边缘进行加热使其融化，对所述塑料盖板2施加一定的压力，使得塑料盖板2融化压入所述凹槽11中，充分填充所述凹槽11，凹槽11内熔融的塑料盖板2在冷却后固化，即完成对所述金属壳体1和所述塑料盖板2之间的密封连接，凹槽11的设置增加了扣式电池壳体的密封性。
31.在一些实施例中，所述扣式电池还包括塑料密封钉3，所述塑料密封钉3的柱体设置有螺纹，所述注液孔21内壁设置有螺纹，所述塑料密封钉3与所述注液孔21螺纹连接。
32.在优选的实施例中，所述塑料密封钉3与所述塑料盖板2的材质相同，所述塑料密封钉3的柱体上设置有螺纹，因此所述塑料密封钉3与所述注液孔21之间可以进行螺纹连接，注液完成后直接将塑料密封钉3旋入注液孔21即可完成注液孔21的密封，提高密封性和注液便利性，相比于焊接密封的方式，具有操作简便、密封性好的优点。
33.在一些实施例中，所述塑料盖板2为玻璃纤维/pp复合盖板；所述塑料密封钉3为玻璃纤维/pp复合密封钉。
34.所述塑料盖板2以及所述塑料密封钉3作为扣式电池的壳体的一部分，需要有一定的力学强度，同时要求所述塑料盖板2在加热时能够融化，因此优选所述塑料盖板2以及所述塑料密封钉3的材质为玻璃纤维/pp复合材料。具体的，所述玻璃纤维/pp复合材料通常指的是，以pp树脂为基体分散有一定量的玻璃纤维而得到一种复合材料。所述玻璃纤维为不导电玻璃纤维，玻璃纤维具有高强度的力学特性，能够为所述塑料盖板2和所述塑料密封钉3提供足够的力学强度，满足扣式电池的使用需求，同时pp(聚丙烯)具有优异的力学性能以及低熔点，200℃以下即可融化，简化塑料盖板2与金属壳体1之间的连接工艺，降低生产成本。
35.请参照图2-3，在一些实施例中，还包括极柱4和螺母5，所述极柱4包括帽体41和螺纹杆42，所述帽体41连接于所述螺纹杆42的一端，所述帽体41位于所述塑料盖板2的内侧，所述螺母5位于所述塑料盖板2的外侧，所述螺纹杆42穿设于所述极柱孔22内并与所述螺母5连接。
36.所述极柱4优选为正极极柱，如本领域技术人员所公知的，极柱4包括螺纹杆42和位于螺纹杆42端部的帽体41，优选将所述极柱4的帽体41设置于所述扣式电池的腔体内，所述螺母5设置于所述扣式电池壳体的外部，所述极柱4的螺纹杆42上设置有螺纹，所述极柱4的螺纹杆42穿设于所述极柱孔22与所述螺母5螺纹连接，所述螺母5用于将所述极柱4固定于所述塑料盖板2上，并对所述极柱4与所述塑料盖板2的连接处进行密封，避免电解液的泄露使得电池失效。
37.在一些实施例中，所述极柱孔22内壁设置有螺纹，所述螺纹杆42与所述极柱孔22螺纹配合。
38.所述极柱孔22的内壁设置有螺纹，使得所述扣式电池可直接与负载进行连接，不需要进行转焊等二次作业，提高使用效率。
39.请参照图2，在一些实施例中，所述螺纹杆42具有中空部421。
40.优选所述极柱4的螺纹杆42具有中空部421，减少了柱体部分厚度，有利于极芯极耳与极柱4的焊接。
41.在一些实施例中，所述极柱孔22为沉头结构，所述帽体41嵌入所述沉头结构中。
42.所述极柱孔22设置为沉头结构，有利于极柱4的帽体部分嵌入所述塑料盖板2中，减少极柱4与塑料盖板2的高度叠加，增大扣式电池的腔体空间，有利于提高扣式电池的能量密度。优选所述沉头结构与所述极柱4的帽体形状相同，有利于减小极柱4与塑料盖板2之间的间隙，增大扣式电池的密封性，防止出现电解液泄露现象。
43.请参照图2，在一些实施例中，所述凹槽11靠近所述塑料盖板2的部分的横截面积小于所述凹槽11远离所述塑料盖板2的部分的横截面积。
44.具体的，所述横截面积指的是凹槽11与所述塑料盖板2的水平面方向平行的横截面的面积。将所述凹槽11设置为“上窄下宽”的形状，即所述凹槽11靠近所述塑料盖板2的部分的横截面积小于所述凹槽11远离所述塑料盖板2的部分的横截面积。所述塑料盖板2紧紧卡在所述凹槽11内，增大所述塑料盖板2与所述金属壳体1之间连接的可靠性，使得所述塑料盖板2不易从金属壳体1上脱落，延长电池的使用寿命。
45.在一些实施例中，所述凹槽11的横截面为圆形、正方形或者三角形。
46.在优选的实施例中，所述凹槽11可采用激光加工得到，所述凹槽11为规则结构，所述凹槽11的横截面可以为圆形、正方形或者三角形，在此不做特别限定。
47.在一些实施例中，所述扣式电池还包括极芯(未图示)，所述金属壳体1和所述塑料盖板2连接形成密封的腔体，所述极芯设置于所述腔体内，所述极芯包括正极极耳和负极极耳，所述负极极耳与所述金属壳体1电连接；所述正极极耳与所述极柱4电连接。
48.所述极芯由依次间隔设置的正极片、隔膜和负极片通过卷绕的方式形成，本实用新型中，上述正极片、隔膜、负极片可采用本领域常用的材质，在此不做特别的限定。
49.在优选的实施例中，所述金属壳体1为不锈钢，本实用新型采用塑料盖板2与金属壳体1相结合的方式，相比现有技术全钢壳扣式电池，降低了生产成本，同时以塑料作为盖板，相比现有技术大量减少绝缘密封件的使用，对于注液孔21和极柱孔22的密封和防短路效果更优，结构简单，使用便捷。

技术特征：
1.一种扣式电池，其特征在于，包括金属壳体和塑料盖板；所述金属壳体中与所述塑料盖板连接的区域设置有多个凹槽，所述塑料盖板部分嵌入所述凹槽内并填充所述凹槽；所述塑料盖板上开设有注液孔和极柱孔。2.根据权利要求1所述的扣式电池，其特征在于，还包括塑料密封钉，所述塑料密封钉的柱体设置有螺纹，所述注液孔内壁设置有螺纹，所述塑料密封钉与所述注液孔螺纹连接。3.根据权利要求2所述的扣式电池，其特征在于，所述塑料盖板为玻璃纤维/pp复合盖板；所述塑料密封钉为玻璃纤维/pp复合密封钉。4.根据权利要求1所述的扣式电池，其特征在于，还包括极柱和螺母，所述极柱包括帽体和螺纹杆，所述帽体连接于所述螺纹杆的一端，所述帽体位于所述塑料盖板的内侧，所述螺母位于所述塑料盖板的外侧，所述螺纹杆穿设于所述极柱孔内并与所述螺母连接。5.根据权利要求4所述的扣式电池，其特征在于，所述极柱孔内壁设置有螺纹，所述螺纹杆与所述极柱孔螺纹配合。6.根据权利要求4所述的扣式电池，其特征在于，所述螺纹杆具有中空部。7.根据权利要求4所述的扣式电池，其特征在于，所述极柱孔为沉头结构，所述帽体嵌入所述沉头结构中。8.根据权利要求1所述的扣式电池，其特征在于，所述凹槽靠近所述塑料盖板的部分的横截面积小于所述凹槽远离所述塑料盖板的部分的横截面积。9.根据权利要求1所述的扣式电池，其特征在于，所述凹槽的横截面为圆形、正方形或者三角形。10.根据权利要求4所述的扣式电池，其特征在于，还包括极芯，所述金属壳体和所述塑料盖板连接形成密封的腔体，所述极芯设置于所述腔体内，所述极芯包括正极极耳和负极极耳，所述负极极耳与所述金属壳体电连接；所述正极极耳与所述极柱电连接。

技术总结
为克服现有扣式电池生产成本大、密封处易失效、易发生短路的问题，本实用新型提供了一种扣式电池，包括金属壳体和塑料盖板；金属壳体中与塑料盖板连接的区域设置有多个凹槽，塑料盖板部分嵌入凹槽内并填充凹槽；塑料盖板上开设有注液孔和极柱孔。本实用新型提供的扣式电池采用金属壳体和塑料盖板的搭配，降低生产成本，在金属壳体上设置凹槽，塑料盖板可以嵌入凹槽内，增大塑料盖板与金属壳体的粘接力，提高电池的密封性。在塑料盖板上开设具有螺纹的注液孔，提高密封性和注液便利性，极柱孔直接设置于塑料盖板上，极柱直接与绝缘的塑料盖板固定，提高安全性能和密封性能，避免极柱处出现接触短路以及漏液的情况。出现接触短路以及漏液的情况。出现接触短路以及漏液的情况。


技术研发人员：刘勇 李升高 张淼 韩晓辉 郭玉杰
受保护的技术使用者：曙鹏科技（深圳）有限公司
技术研发日：2021.10.25
技术公布日：2022/5/25