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CN112290131A - 一种扣式电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种扣式电池，包括壳体、极柱、密封件和电芯，壳体设置有通孔；极柱穿设于通孔，极柱与壳体之间通过绝缘件密封连接，壳体或极柱设置有注液孔，注液孔连通壳体的内部；密封件用于封闭注液孔；电芯装设于壳体的内部，电芯的两端分别设置有极性相反的第一极耳和第二极耳，第一极耳与壳体电性连接，第二极耳与极柱电性连接。本发明结构简单，其壳体自身结构占据空间小，壳体的内部空间大，有效提高电池的能量密度，满足生产需求。

Description

一种扣式电池
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，尤其是涉及一种扣式电池。
背景技术
扣式电池的电池壳采用圆柱状结构，目前电池壳一般分为两种结构，一种结构是由内壳体、外壳体和密封圈组成，外壳体倒扣于内壳体的外侧，外壳体与内壳体之间连接密封圈，这种结构在径向方向上占据较多的空间，导致电池不能充分利用电池壳的内部空间，存在电池的能量密度较低的问题；另一种结构是由外壳和顶盖组成，顶盖与外壳连接，现有的顶盖一般通过铆接方式连接有极柱，结构复杂，且这种顶盖的结构厚度较大，导致在轴向方向上占据较多的空间，同样存在电池能量密度较低的问题。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种扣式电池，结构简单，其壳体自身结构占据空间小，壳体的内部空间大，有效提高电池的能量密度，满足生产需求。
根据本发明实施例的一种扣式电池，包括：壳体，设置有通孔；极柱，穿设于所述通孔，所述极柱与所述壳体之间通过绝缘件粘合连接，所述壳体或所述极柱设置有注液孔，所述注液孔连通所述壳体的内部；密封件，用于封闭所述注液孔；电芯，装设于所述壳体的内部，所述电芯的两端分别设置有极性相反的第一极耳和第二极耳，所述第一极耳与所述壳体电性连接，所述第二极耳与所述极柱电性连接。
上述技术方案至少具有如下有益效果：径向方向上只设置单层结构的壳体，占据空间小，轴向方向上，极柱通过一层绝缘件粘合于壳体上，相对于现有技术，壳体顶部的壁厚更小，在轴向方向上占据的空间更小，因此，壳体自身结构占据的空间小，在外形尺寸相同的前提下，本技术方案的电池结构的内部空间更大，有效提高电池的能量密度，满足生产需求，同时，集成有注液孔，便于注入电解液。
根据本发明的一些实施例，所述极柱包括第一段和第二段，所述第一段的横截面积大于所述第二段的横截面积，且所述第一段的横截面积大于所述通孔的横截面积，所述第一段通过所述绝缘件粘合于所述壳体的内壁，所述第二段穿设于所述通孔。
根据本发明的一些实施例，所述壳体的内壁设置有用于容纳所述第一段的凹槽。
根据本发明的一些实施例，所述壳体包括外壳和盖板，所述盖板与所述外壳密封连接，所述电芯装设于所述外壳的内部，所述通孔设置在所述盖板或者所述外壳。
根据本发明的一些实施例，所述外壳与所述盖板中的其一设置有定位槽，另一装设于所述定位槽。
根据本发明的一些实施例，所述外壳的端部设置有扩口结构，所述扩口结构的直径与所述盖板的直径匹配，所述扩口结构即为所述定位槽。
根据本发明的一些实施例，所述电芯朝向所述第一极耳的一侧设置有第一绝缘层。
根据本发明的一些实施例，所述电芯朝向所述第二极耳的一侧设置有第二绝缘层。
根据本发明的一些实施例，所述壳体与所述绝缘件接触的端面作金属钝化或络合处理，所述极柱与所述绝缘件接触的端面作金属钝化或络合处理
根据本发明的一些实施例，所述壳体为不锈钢制件。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例中扣式电池的剖视图；
图2为本发明实施例中极柱的剖视图；
图3为本发明另一实施例中盖板的剖视图；
图4为本发明另一实施例中扣式电池的剖视图；
图5为本发明另一实施例中外壳的剖视图；
图6为本发明另一实施例中外壳与盖板连接的局部剖视图。
附图标记：
壳体100，盖板110，第一通孔111，第一凹槽112，阶梯槽113，外壳120，第二通孔121，第二凹槽122，扩口结构123；
极柱200，第一段210，第二段220，注液孔230，绝缘件240；
密封件300；
电芯400，第一极耳410，第二极耳420，第一绝缘层430，第二绝缘层440。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1和图2，本发明的实施例提供一种扣式电池，包括壳体100、极柱200、密封件300和电芯400，壳体100由外壳120和盖板110组成，盖板110为圆形板，盖板110通过焊接的方式与外壳120密封连接，盖板110的中部设置有第一通孔111，极柱200穿设于第一通孔111，具体的，极柱200为圆柱状结构，极柱200包括第一段210和第二段220，第一段210的横截面积大于第二段220的横截面积，且第一段210的横截面积大于第一通孔111的横截面积，即第一段210的直径大于第二段220的直径，第一段210的直径大于第一通孔111的直径，第一段210通过绝缘件240粘合于盖板110的内壁，第二段220则穿设于第一通孔111，且第二段220的外壁与第一通孔111的壁体之间具有电气间隙，可以理解的是，该电气间隙中也可填充绝缘件240，以进一步加强极柱200与盖板110之间的绝缘效果，极柱200呈倒扣状态粘合于盖板110上，可防止极柱200往外侧脱离盖板110，增强结构的稳定性和可靠性；其中，绝缘件240为聚丙烯、聚乙烯或其他热熔胶，通过热合的方式粘合于极柱200和盖板110上，一方面使极柱200稳固连接于盖板110上，且密封性能好，防止电解液泄露，另一方面，使极柱200与盖板110之间具有良好的绝缘，防止短路，可以理解的是，绝缘件240不限于上述材料，只需具有良好的粘合性、密封性和绝缘性即可；电芯400装设于外壳120内部，电芯400的两端分别设置有极性相反的第一极耳410和第二极耳420，具体的，第一极耳410为负极性，第二极耳420为正极性，第一极耳410焊接于外壳120的底壁，第二极耳420焊接于极柱200，使第一极耳410与外壳120电性连接，第二极耳420与极柱200电性连接，且第一极耳410与第二极耳420分别位于壳体100的两端，避免两者短路；极柱200的中部设置有用于向电芯400内注入电解液的注液孔230，注液孔230连通壳体100的内部，注液孔230内装设有密封件300，具体的，密封件300为钢珠，钢珠与注液孔230为过盈配合，当注入电解液后，可通过钢珠封闭注液孔230，防止电解液泄露，由于注液孔230设置于电池顶部的中间位置，便于定位装配钢珠，提高生产效率。可以理解的是，注液孔230还可设置于盖板110或外壳120的底壁，只需可向电池内注入电解液即可。
相对于现有技术，本技术方案的电池在径向方向上只有单层结构的外壳120，占据空间小；轴向方向上，极柱200通过一层绝缘件240粘合于盖板110上，盖板110的整体厚度小，在轴向方向上占据的空间小，因此，壳体100自身结构占据的空间小，在外形尺寸相同的前提下，本技术方案电池结构的可利用内部空间更大，有效提高电池的能量密度，满足生产需求。
进一步，盖板110与绝缘件240接触的端面作金属钝化或络合处理，极柱200与绝缘件240接触的端面也作金属钝化或络合处理，确保盖板110与绝缘件240之间、极柱200与绝缘件240之间具有良好的密封性，避免电解液泄漏。
进一步，外壳120与盖板110优选为不锈钢制件，不锈钢的外壳120可通过冲压成型，便于加工，且厚度可以做到0.1mm～0.2mm。而铝壳需要做到0.3mm，才能保证壳体100的强度，不锈钢盖板110的厚度同样可以做到0.1mm～0.2mm，因此，可进一步减小壳体100自身结构占据的空间，增大了壳体100内部空间，有效提高电池的能量密度。
参照图1，进一步，外壳120的端部设置有定位槽，定位槽为扩口结构123，即外壳120的端部往外侧扩张，使扩口结构123的内径大于外壳120的内径，扩口结构123与外壳120的内壁通过弧面结构连接，且扩口结构123的内径与盖板110的直径匹配，安装盖板110时，便于对盖板110进行准确定位，方便焊接，保证焊接质量。
在另一些实施例中，参照图6，可以理解的是，盖板110周向边缘设置有阶梯槽113，阶梯槽113的呈环形，阶梯槽113的内径与外壳120的内径匹配，阶梯槽113可容纳外壳120的端部边缘，阶梯槽113即为定位槽，安装盖板110时，同样可对盖板110进行准确定位，方便焊接，保证焊接质量。
参照图1，进一步，电芯400采用卷绕式或层叠式结构，本技术方案采用卷绕式结构，电芯400朝向第一极耳410的一侧设置有第一绝缘层430，电芯400朝向第二极耳420的一侧设置有第二绝缘层440，由于本技术方案中电芯400的正极片和负极片均由电芯400的上端延伸至下端，设置第一绝缘层430可避免外壳120与负极片接触而造成短路的问题，设置第二绝缘层440可避免极柱200与正极片接触而造成短路的问题，提高电池的安全性能，第一绝缘层430和第二绝缘层440为聚丙烯、聚乙烯、涤纶树脂等耐电解液腐蚀的等绝缘介质。
在另一些实施例中，参照图3，可以理解的是，盖板110的内壁设置有用于容纳极柱200的第一段210的第一凹槽112，使第一段210的端面与盖板110的内壁平齐，从而可进一步减小盖板110占据的空间，增大壳体100的内部空间，提高电池的能量密度。
在另一些实施例中，参照图4和图5，可以理解的是，与上一实施例区别在于，外壳120的底壁中部设置有第二通孔121，极柱200穿设于第二通孔121，即第一段210通过绝缘件240粘合于外壳120的底壁内侧，第二段220则穿设于第二通孔121，极柱200呈倒扣状态粘合于外壳120的底壁上，盖板110则还接与外壳120的顶部，亦即改变了极柱200在壳体100上的安装位置，电芯400的第一极耳410焊接于盖板110，第二极耳420焊接于极柱200，使第一极耳410与外壳120电性连接，第二极耳420与极柱200电性连接，该技术方案同样使得壳体100自身结构占据空间小，壳体100的内部空间大，有效提高电池的能量密度，满足生产需求；可以理解的是，外壳120的底壁内侧设置有用于容纳极柱200的第一段210的第二凹槽122，使第一段210的端面与外壳120的底壁内侧平齐，从而可进一步减小外壳120的底壁占据的空间，增大壳体100的内部空间，提高电池的能量密度。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种扣式电池，其特征在于，包括：
壳体，设置有通孔；
极柱，穿设于所述通孔，所述极柱与所述壳体之间通过绝缘件粘合连接，所述壳体或所述极柱设置有注液孔，所述注液孔连通所述壳体的内部；
密封件，用于封闭所述注液孔；
电芯，装设于所述壳体的内部，所述电芯的两端分别设置有极性相反的第一极耳和第二极耳，所述第一极耳与所述壳体电性连接，所述第二极耳与所述极柱电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种扣式电池，其特征在于：所述极柱包括第一段和第二段，所述第一段的横截面积大于所述第二段的横截面积，且所述第一段的横截面积大于所述通孔的横截面积，所述第一段通过所述绝缘件粘合于所述壳体的内壁，所述第二段穿设于所述通孔。
3.根据权利要求2所述的一种扣式电池，其特征在于：所述壳体的内壁设置有用于容纳所述第一段的凹槽。
4.根据权利要求1所述的一种扣式电池，其特征在于：所述壳体包括外壳和盖板，所述盖板与所述外壳密封连接，所述电芯装设于所述外壳的内部，所述通孔设置在所述盖板或者所述外壳。
5.根据权利要求4所述的一种扣式电池，其特征在于：所述外壳与所述盖板中的其一设置有定位槽，另一装设于所述定位槽。
6.根据权利要求5所述的一种扣式电池，其特征在于：所述外壳的端部设置有扩口结构，所述扩口结构的直径与所述盖板的直径匹配，所述扩口结构即为所述定位槽。
7.根据权利要求1所述的一种扣式电池，其特征在于：所述电芯朝向所述第一极耳的一侧设置有第一绝缘层。
8.根据权利要求1所述的一种扣式电池，其特征在于：所述电芯朝向所述第二极耳的一侧设置有第二绝缘层。
9.根据权利要求1所述的一种扣式电池，其特征在于：所述壳体与所述绝缘件接触的端面作金属钝化或络合处理，所述极柱与所述绝缘件接触的端面作金属钝化或络合处理。
10.根据权利要求1所述的一种扣式电池，其特征在于：所述壳体为不锈钢制件。
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