CN218300002U - 顶盖组件和纽扣电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锂电池技术领域，尤其涉及一种顶盖组件和纽扣电池，顶盖组件包括极柱、绝缘胶层和盖片，盖片上设有通孔，极柱包括第一柱体和第二柱体，绝缘胶层包括横向胶层和连接在横向胶层中间位置的竖向胶层，第一柱体与盖片之间通横向胶层密封粘接，第二柱体穿过通孔，第二柱体的外周面与通孔的孔壁面之间至少部分填充竖向胶层，这样有助于增加绝缘胶层与盖片、极柱的接触面积，并且第一柱体上朝向盖片的侧面边沿位置设置有朝向所述横向胶层的凸起，凸起嵌入到横向胶层内，这样设置有助于增加第一柱体与横向胶层的接触面积，有助于增加盖片、绝缘胶层和极柱的连接强度，提高顶盖组件以及顶盖组件所在的纽扣电池的结构可靠性。

Description

顶盖组件和纽扣电池

技术领域

本实用新型属于锂电池技术领域，尤其涉及一种顶盖组件和纽扣电池。

背景技术

纽扣电池，是指外形尺寸像纽扣的电池，纽扣电池相对于柱状电池来说直径较大，厚度较薄。纽扣电池一般包括壳体和电芯，电芯位于壳体内，壳体包括顶盖组件和外壳，外壳与顶盖组件连接，顶盖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。

现有技术中公开了一种纽扣电池，该纽扣电池包括壳体和电芯，电芯位于壳体内，壳体包括外壳和顶盖组件，顶盖组件包括盖片、极片和绝缘胶层，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，极片位于盖片上方，盖片上设置引出孔，电芯上的极耳从引出孔穿出，且与极片连接，绝缘胶层位于极片与盖片之间，极片、绝缘胶层和盖片之间通过热压铆合的方式结合在一起，以方便顶盖组件装配。

但是，上述纽扣电池结构中，极片、绝缘结合片和盖片从上向下依次叠放，且通过热压铆合的方式结合，在纽扣电池内部压力过大时，壳体内高压气体容易将极片与绝缘胶层或者盖片与绝缘胶层之间冲开，导致绝缘胶层与盖片或与极片的连接强度降低，纽扣电池的结构可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的纽扣电池，结构可靠性较差的问题，提供过一种顶盖组件和纽扣电池。

为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种顶盖组件，包括极柱、绝缘胶层和盖片，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；

所述绝缘胶层包括横向胶层和连接在所述横向胶层中间位置的竖向胶层，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；

所述第一柱体上朝向所述盖片的侧面边沿位置设置有朝向所述横向胶层的凸起，所述凸起嵌入到横向胶层内。

可选地，所述凸起的高度小于或等于所述横向胶层高度的一半。

可选地，所述凸起上相邻两面相接位置处通过圆弧面过渡。

可选地，所述凸起呈环状，且环绕所述第二柱体设置。

可选地，在由所述第一柱体的背向所述盖片的一侧至朝向所述盖片的一侧的方向上，所述第一柱体的截面面积逐渐增大，所述凸起的截面面积逐渐增大。

可选地，所述第一柱体为圆台结构，所述第一柱体的朝向所述盖片的端部截面面积大于所述第一柱体的背向所述盖片的端部截面面积，所述第一柱体的外周面与所述凸起的外周面相接，所述第一柱体的外周面和所述凸起的外周面均为锥面，且锥度相同。

可选地，所述凸起的背向所述盖片的端部具有凹槽，所述凹槽的槽口在水平方向上朝向所述第二柱体设置，所述凹槽内填充有所述横向胶层。

可选地，所述绝缘胶层还包括外溢胶层，所述外溢胶层与竖向胶层连接，所述外溢胶层与所述盖片的背向所述第一柱体的侧面粘接。

可选地，所述通孔的两端开口边沿设有圆角。

根据本实用新型实施例的顶盖组件，极柱包括第一柱体和第二柱体，绝缘胶层包括横向胶层和竖向胶层，第一柱体与盖片之间通过横向胶层密封粘接，第二柱体穿过盖片的通孔，且第二柱体的外周面与通孔的孔壁面之间填充竖向胶层，这样有助于增加绝缘胶层与盖片、极柱的接触面积，并且第一柱体顶面的边沿位置设有朝向横向胶层凸起，凸起嵌入到横向胶层中，这样设置有助于增加第一柱体与横向胶层的接触面积，有助于增加盖片、绝缘胶层和极柱的连接强度，提高顶盖组件以及顶盖组件所在的纽扣电池的结构可靠性。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种纽扣电池，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的顶盖组件，所述外壳与所述盖片连接。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例提供的纽扣电池的结构示意图；

图2是本实用新型第一实施例提供的纽扣电池中顶盖组件的结构示意图；

图3是图2中A处放大图；

图4是本实用新型第二实施例提供的纽扣电池中第一柱体顶面边缘、横向胶层和盖片的结构示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、外壳；2、电芯；3、盖片；4、极柱；41、第一柱体；411、凸起；42、第二柱体；5、绝缘胶层；51、横向胶层；52、竖向胶层；53、外溢胶层；6、正极极耳；7、负极极耳；401、第一柱体；501、横向胶层；4101、凸起；4102、凹槽。

具体实施方式

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。

第一实施例

如图1及图2所示，本实用新型第一实施例提供的纽扣电池，包括壳体和电芯2，电芯2位于壳体内，壳体包括顶盖组件和外壳1，顶盖组件位于纽扣电池的顶部，顶盖组件包括极柱4、绝缘胶层5和盖片3，盖片3上设有通孔，极柱4包括第一柱体41和第二柱体42，第二柱体42的底端连接在第一柱体41的顶部中间位置，第一柱体41的截面面积大于第二柱体42的截面面积，第一柱体41位于盖片3的低侧。绝缘胶层5包括横向胶层51和连接在横向胶层51中间位置的竖向胶层52，第一柱体41与盖片3之间通过横向胶层51密封粘接，第二柱体42穿过通孔，第二柱体42的外周面与通孔的孔壁面之间填充竖向胶层52。第一柱体41顶面的边沿位置设有朝向横向胶层51的凸起411，凸起411嵌入到横向胶层51内。

具体地，本实施例中，如图1和图2所示，外壳1为顶部开口的圆筒结构，盖片3为不锈钢片，盖片3为圆形片状结构，外壳1与盖片3的边缘密封焊接，极柱4径向截面大体为倒置的“T”字形结构，第二柱体42为圆柱，盖片3上的通孔为圆孔，极柱4通过绝缘胶层5与盖片3密封粘接，盖片3的外径大于第一柱体41的外径。

本实施例中，如图2所示，横向胶层51在水平方向上延伸布置，且横向胶层51位于盖片3与第一柱体41之间，横向胶层51的最小径向尺寸大于第一柱体41的最大外径，小于盖片3的外径，竖向胶层52在竖直方向上延伸布置，竖向胶层52位于横向胶层51上侧，竖向胶层52位于盖片3与第二柱体42之间的间隙内。

本实施例中，盖片3的上表面低于极柱4的上表面，竖向胶层52在上下方向上的高度高于盖片3的高度，以提高盖片3与极柱4之间的绝缘性能。绝缘胶层5还包括外溢胶层53，外溢胶层53与竖向胶层52连接，外溢胶层53位于盖片3的上侧，且外溢胶层53的下表面与盖片3的上表面粘接，以将盖片3在径向上的内端包裹在绝缘胶层5内，避免盖片3与极柱4接触而导致纽扣电池短路，有助于提高顶盖组件以及纽扣电池的可靠性。

本实施例中，如图2所示，盖片3的通孔上端开口边沿和下端开口边沿均嵌入到绝缘胶层中，为了避免锋利的开口边沿将绝缘胶层5刺破导致第二极柱4与盖片3短路，在盖片3的通孔上端开口边沿和下端开口边沿均设置圆角，通孔的两端开口边缘均通过圆弧面与绝缘胶层5接触，有助于提高顶盖组件以及整个纽扣电池的结构稳定性和可靠性。

本实施例中，如图2和图3所示，盖片3、绝缘胶层5与极柱4压接铆合，第一柱体41的顶面边沿设有朝向横向胶层51的凸起411，凸起411嵌入到横向胶层51中，以增加第一柱体41与横向胶层51的接触面积，有助于提高第一柱体41与横向胶层51的粘接强度。本实施例中，极柱4冲压成型，凸起411呈环状，且凸起411环绕第二柱体42设置，环形的凸起411方便极柱4一次成型，且环形的凸起411嵌入横向胶层51，更有助于增加第一柱体41与横向胶层51的粘接面积、提高粘接强度。

本实施例中，凸起411的高度小于横向胶层51厚度的一半，以降低凸起411穿过横向胶层51与盖片3接触的概率。进一步地，凸起411具有径向内侧面、外侧面和顶面，凸起411的顶面与两个侧面相接的位置处通过圆弧面过渡，以避免在凸起411上设置尖锐或锋利的棱角，有助于降低凸起411刺破横向胶层51的概率，提高顶盖组件的可靠性。

本实施例中，如图2和图3所示，第一柱体41大体为圆台结构，第一柱体41的横截面面积由底部向顶部逐渐增大，凸起411的外周面与第一柱体41的外周面相接，且凸起411的外周面与第一柱体41的外周面在同一个锥面上，凸起411的径向内侧面为斜面，且凸起411的横截面面积由底部向顶部逐渐增大，以在极柱4一体冲压成型后，方便第一柱体41脱模。

本实施例中，如图1所示，电芯2上设置正极极耳6和负极极耳7，两个极耳分别位于电芯2的上下两端，以满足壳体内绝缘，上端的正极极耳6与极柱4的第一柱体41的下端面焊接，下端的负极极耳7与外壳的底壁焊接。

本实施例中，将极柱4设置成第一柱体41和第二柱体42，在第一柱体41与盖片3之间设置横向胶层51，使第二柱体42穿过通孔，并在第二柱体42与通孔孔壁面之间设置竖向胶层52，在盖片3上侧设置外溢胶层53，以增加绝缘胶层5与盖片3、极柱4的接触面积，并且在第一柱体41顶面外边沿设置嵌入横向胶层51的凸起411，方便凸起411与第一柱体41一体成型的同时，还有助于增加第一柱体41与横向胶层51的接触面积和连接强度，有助于提高顶盖组件以及纽扣电池的结构可靠性。

需要说明的是，其他实施例中，顶盖组件还可以翻过来用，即顶盖组件中第一柱体位于盖片的上侧，正极极耳与极柱的第二柱体的下端面焊接。

第二实施例

本实用新型第二实施例提供一种纽扣电池，其与第一实施例的不同之处在于，如图4所示，为第一柱体401顶面边缘、横向胶层501和盖片3的连接结构示意图，设置在第一柱体501顶面边沿的凸起4101上设有凹槽4102，凹槽4102通过机加工成型，凹槽4102的一侧槽壁面由第一柱体401的顶面形成，凹槽4102的槽口朝向水平方向，且朝向第二柱体方向，在盖片、横向胶层501和第一柱体401铆合的过程中，部分横向胶层501进入到凹槽4102内，与凹槽4102的槽侧壁在上下方向上挡止配合，以限制横向胶层501与第一柱体401脱离，有助于提高顶盖组件以及整个纽扣电池的结构可靠性。

第三实施例

本实用新型第三实施例提供一种纽扣电池，其与第一实施例的不同之处在于，第一柱体顶面外边沿设置的凸起的高度等于横向胶层厚度的一半，在横向胶层厚度或硬度足够的情况下，凸起不易穿过横向胶层与盖片接触。

第四实施例

本实用新型第四实施例提供一种纽扣电池，其与第一实施例的不同之处在于，凸起上相邻两个面之间取消圆弧面的设置，在横向胶层厚度或硬度足够的情况下，凸起不易刺破横向胶层。

第五实施例

本实用新型第五实施例提供一种纽扣电池，其与第一实施例的不同之处在于，凸起在第一柱体的周向上设置有多个，且周向上相邻两个凸起之间间隔布置，各凸起均嵌入到横向胶层内。这样也有助于增加第一柱体与横向胶层的粘接面积和连接强度。

第六实施例

本实用新型第六实施例提供一种纽扣电池，其与第一实施例的不同之处在于，第一柱体为圆柱，其顶部横截面面积与其底部的横截面面积相等。凸起的径向内侧面和径向外侧面在竖直方向上延伸布置，第一柱体通过机加工成型。

第七实施例

本实用新型第七实施例提供一种纽扣电池，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。

第八实施例

本实用新型第八实施例提供一种纽扣电池，其与第一实施例的不同之处在于，绝缘胶层厚度和硬度足够的情况下，取消盖片通孔两端开口边沿的圆角设置。

本实用新型的实施例还提供一种顶盖组件，该顶盖组件与上述各实施例中提供的纽扣电池中顶盖组件的结构相同，此处不再赘述。需要说明的是，本实用新型的实施例提供的顶盖组件还可以应用在二次圆柱电池中，以提高二次圆柱电池的可靠性。

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。

Claims (10)

1.一种顶盖组件，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；

所述绝缘胶层包括横向胶层和连接在所述横向胶层中间位置的竖向胶层，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；

所述第一柱体上朝向所述盖片的侧面边沿位置设置有朝向所述横向胶层的凸起，所述凸起嵌入到所述横向胶层内。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述凸起的高度小于或等于所述横向胶层高度的一半。

3.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述凸起上相邻两面相接位置处通过圆弧面过渡。

4.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述凸起呈环状，且环绕所述第二柱体设置。

5.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，在由所述第一柱体的背向所述盖片的一侧至朝向所述盖片的一侧的方向上，所述第一柱体的截面面积逐渐增大，所述凸起的截面面积逐渐增大。

6.根据权利要求5所述的顶盖组件，其特征在于，所述第一柱体为圆台结构，所述第一柱体的朝向所述盖片的端部截面面积大于所述第一柱体的背向所述盖片的端部截面面积，所述第一柱体的外周面与所述凸起的外周面相接，所述第一柱体的外周面和所述凸起的外周面均为锥面，且锥度相同。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述凸起的背向所述盖片的端部具有凹槽，所述凹槽的槽口在水平方向上朝向所述第二柱体设置，所述凹槽内填充有所述横向胶层。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的顶盖组件，其特征在于，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侧面粘接。

9.根据权利要求8所述的顶盖组件，其特征在于，所述通孔的两端开口边沿设有圆角。

10.一种纽扣电池，其特征在于，包括壳体和电芯，所述电芯位于所述壳体内，所述壳体包括外壳及权利要求1至9中任一项所述的顶盖组件，所述外壳与所述盖片连接。

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