一種扣式鋰離子電池的製作方法

2023-04-28 03:12:31

本發明涉及一種電池，具體是一種扣式鋰離子電池，屬於電池電源技術領域。

背景技術：

與傳統蓄電池相比，鋰離子電池具有電壓高，能量密度高，自放電小，無記憶效應，工作範圍寬等優點。隨著社會的進步和經濟的發展，鋰離子電池廣泛用在我們日常生活中，小到助聽器或者藍牙耳機，大到純電動大巴等。

為了滿足人們多樣化需求，鋰離子電池外形主要分為以下幾類：聚合物電池，鋁殼電池，圓柱鋼殼電池和扣式鋼殼電池等。目前，市場小型電器發展迅速，對體積小能量密度高的鋰離子電池需求越來越大。傳統的扣式電池的側壁為雙壁翻邊結構，此結構佔用了較多空間，降低了電池的能量密度，且其下蓋底部為平面，而滿足這種條件的聚合物電池因外形限制不能更好的用於這些小型電器，因此，有必要開發一種高能量密度的扣式電池。

技術實現要素：

針對上述現有技術存在問題，本發明提供一種扣式鋰離子電池，能夠滿足聚合物電池外形小的條件，從而使鋰離子電池更好的用於小型電器。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：一種扣式鋰離子電池，包括上蓋和與所述上蓋配合在一起的下蓋；所述上蓋和下蓋形成的外腔體內安裝有密封圈，所述上蓋和下蓋形成的內腔體內安裝有正極片和與正極片對應的負極片，所述正極片和負極片之間設有隔膜；靠近所述下蓋底壁的內側安裝有絕緣片。

進一步，所述上蓋和下蓋組成殼體；所述上蓋為所述扣式鋰離子電池的負極，所述下蓋為所述扣式鋰離子電池的正極。

進一步，所述下蓋底壁的外側設有凸向所述殼體內部的且具有密封功能的圓環凸起，所述圓環凸起的高度為0.01-1mm。

進一步，所述下蓋側壁的外側設有向所述殼體外部延伸的外擴凸起，所述外擴凸起的高度為0.01-1mm。

進一步，所述密封圈底部厚度為0.02-0.3mm，所述密封圈的側壁厚度為0.02-0.3mm；所述密封圈底部有一圈連續的凸點。

進一步，所述密封圈底部厚度為0.02-0.3mm，所述密封圈的側壁厚度為0.02-0.3mm；所述密封圈底部有一圈不連續的凸點。

進一步，所述上蓋和下蓋上均設有能夠保證電池安全性的安全閥。

進一步，所述正極片和負極片均由極片和極耳組成，極耳有正極耳和負極耳，極耳是通過極片摺疊而成；其中，負極耳和所述上蓋焊接，正極耳和所述下蓋焊接。

進一步，所述正極片和所述負極片之間的空隙內卷繞有隔膜；卷繞的所述隔膜正極在內，負極在外，形成非規則狀的圓柱形卷芯；其中，所述卷芯為中間為高度圓柱形，外部低度圓柱形，中間為高度圓柱形和低度圓柱形的過渡區。

進一步，焊接後的正極耳通過所述密封圈和卷芯的壓迫式接觸實現正極的導通。壓迫方式為：正極耳焊接於一鋁圓片上，通過壓迫上蓋到密封圈，再到鋁圓片，最後壓迫於下蓋正極底上。該圓片形狀是一個圓外加多條向外延伸的腳，其中作用在入殼時，便於定位，使圓片準確地定位於底面上。

本發明的有益效果是：與傳統的扣式電池相比，該電池的側壁為單壁，能夠一定程度上提高能量的密度，下蓋底部帶有圓環凸起，能夠提高電池的密封性，側壁上設有外擴凸起，能夠使得上蓋更好的與下蓋相互配合。

附圖說明

圖1為本發明整體結構示意圖；

圖2為本發明的下蓋結構示意圖；

圖3為本發明的卷芯結構示意圖；

圖4為本發明正極片和負極片示意圖；

圖5為本發明的密封圈主視示意圖；

圖6為本發明的密封圈仰視示意圖；

圖7為本發明的密封圈底部結構示意圖；

圖8為本發明的上蓋安全閥示意圖；

圖9為本發明的下蓋安全閥示意圖；

圖10為本發明的金屬圓片示意圖；

圖中：1、上蓋，2、下蓋，3、密封圈，4、隔膜，5、絕緣片，6、正極片，7、負極片，8、圓環凸起，9、外擴凸起，10、軸向凸起。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖1至圖9所示，一種扣式鋰離子電池，包括上蓋1和與所述上蓋1配合在一起的下蓋2；所述上蓋1和下蓋2形成的外腔體內安裝有密封圈3，所述上蓋1和下蓋2形成的內腔體內安裝有正極片6和與正極片6對應的負極片7，所述正極片6和負極片7之間設有隔膜4；靠近所述下蓋2底壁的內側安裝有絕緣片5。所述上蓋1和下蓋2組成殼體；所述上蓋1為所述扣式鋰離子電池的負極，所述下蓋2為所述扣式鋰離子電池的正極。

其中，正極主要由鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰或磷酸鐵鋰等，或者它們的混合物組成，負極主要由石墨、矽、或者它們的混舍物等組成，外殼使用鋁殼或者鋼殼(局部或整體鍍鎳、Al、金、銀、鉬、鈦等其他金屬)，密封圈材質主要為有色或者無色PP。

為了保證密封效果，所述下蓋2底壁的外側設有凸向所述殼體內部的且具有密封功能的圓環凸起8，所述圓環凸起8的高度為0.01-1mm。為了方便入殼，所述下蓋2側壁的外側設有向所述殼體外部延伸的外擴凸起9，所述外擴凸起9的高度為0.01-1mm。封裝時，上蓋1壓迫密封圈3底部使密封圈3與所述圓環凸起充分接觸。

所述密封圈底部呈L型，所述密封圈3底部厚度為0.02-0.3mm，所述密封圈的側壁厚度為0.02-0.3mm；所述密封圈3底部有一圈連續或不連續的的凸點或凸臺(附圖中僅僅以凸臺為例說明)。

所述上蓋1和下蓋2上均設有能夠保證電池安全性的安全閥。電池的上蓋1和下蓋2通過所述軸向凸起10的軸向壓迫以及下蓋2外邊緣的肩膀壓迫實現了電池的密封。

所述正極片6和負極片7均由極片和極耳組成。極片為中間有一段寬度連續變化狀態，負極片寬度比正極片寬度寬0-2mm。極耳有正極耳和負極耳，極耳是通過極片箔材摺疊而成，也可以通過在極片上焊接極耳獲得，其中，焊接的極耳厚度為0.01-0.2mm。負極耳直接與殼體焊接，正極耳可以和殼體焊接或是和金屬圓片焊接。焊接後利用密封圈3和卷芯的壓迫式接觸實現正極的導通。其中，金屬圓片的材質為鋁、鋁合金、不鏽鋼、金、銀、鉬、鈦中的一種或多種的混合物。

所述正極片6和所述負極片7之間的空隙內卷繞有隔膜4；隔膜4與正極片或負極片形狀類似或為矩形。按照正極在內，負極在外的方式卷繞。卷繞後的尾部為隔膜或是以負極收尾，並形成非規則狀的圓柱形卷芯；其中，所述卷芯為中間為高度圓柱形，外部低度圓柱形，中間為高度圓柱形和低度圓柱形的過渡區。焊接後的正極耳通過所述密封圈3和卷芯的壓迫式接觸實現正極的導通。

實施例：紐扣電池上蓋為負極，下蓋為正極。紐扣電池上下蓋厚度為0.2mm，其中下蓋整體鍍鎳，底部有圓環凸起，圓環凸起高度為0.2mm，側壁有外擴凸起，外擴凸起寬度為0.2mm,密封圈呈L形，側壁厚度為0.15mm，底部厚度為0.3mm，正負極片形狀如圖4所示，其中正極採用鈷酸鋰，極片頭部寬度2.5mm，尾部寬度3.5mm，極片總長約310mm；負極採用石墨，極片頭部寬度為4.2mm，尾部寬度為3.2mm，極片總長約340mm。隔膜寬度為5.5mm,形狀為矩形。極耳的獲得方式為箔材摺疊，將正極、負極、隔膜按照正極在內，負極在外，隔膜在正負極之間的方式卷繞起來，尾部以隔膜收尾，卷芯外觀如圖3所示。入殼後，將負極耳焊接在上蓋，正極耳同鋁圓片焊接，金屬圓片如圖10所示，該圓片形狀是一個圓外加三條向外延伸的腳，其中作用在入殼(如圖2)時，便於定位，使圓片準確地定位於底面上，該圓片的成分為金屬鋁、鋁合金、鈦、鈦合金等。封口時通過封口機的壓、收等一系列動作，軸向凸起10的軸向壓迫以及下蓋2外邊緣的肩膀壓迫實現了電池的密封。

以上所舉實施例為本發明的較佳實施方式，僅用來方便說明本發明，並非對本發明作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者，若在不脫離本發明所提技術特徵的範圍內，利用本發明所揭示技術內容所做出局部更動或修飾的等效實施例，並且未脫離本發明的技術特徵內容，均仍屬於本發明技術特徵的範圍內。