本发明涉及纽扣电池领域,特别是涉及一种纽扣电池及其制备工艺。
背景技术:
纽扣电池一般来说常见的有充电的和不充电的两种,充电的包括3.6v可充锂离子扣式电池(lir系列),3v可充锂离子扣式电池(ml或vl系列);不充电的包括3v锂锰扣式电池(cr系列)及1.5v碱性锌锰扣式电池(lr及sr系列);比较常见的纽扣电池有用于玩具和礼品上的ag3、ag10、ag13电池,电脑主机板上的电池,型号为cr2032用于电子词典里面的cr2025,用于电子表上面的cr2016或者sr44、sr626等。
然而,现有的纽扣电池一般都包括上钢壳、下钢壳、卷芯及胶圈,所述卷芯设置于所述上钢壳内,所述上钢壳设置于所述下钢壳内,所述胶圈嵌置于所述上钢壳和下钢壳的侧壁之间,并且,在装配的时候,由于下钢壳的顶部位置进行折边操作,使得下钢壳的开口直径比钢壳内的直径要小,也就是说,其实钢壳可以容纳更多的电芯材料,而由于下钢壳具有折边结构,使得现有的电芯容量变小;同时,由于下钢壳的顶边需要压合至胶圈上,从而可以使得上钢壳扣合在下钢壳内,这种装配方式也容易出现结构不稳定的情况,不容易进行装配。
技术实现要素:
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处,提供一种纽扣电池及其制备工艺,可以实现快速装配,结构稳定性好以及增大电池容量的效果。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种纽扣电池,包括:下钢壳、上钢壳及设置于所述下钢壳和所述上钢壳之间的密封胶圈,并且所述上钢壳的端部具有切割棱边;
所述上钢壳的切割棱边向外折弯形成卡扣,所述下钢壳的侧壁向内凹陷形成扣位,所述扣位和所述卡扣相互挤压所述密封胶圈,以使所述上钢壳扣合于所述下钢壳内。
在其中一个实施例中,所述卡扣具有弧形结构,所述弧形结构与所述扣位相互挤压密封胶圈。
在其中一个实施例中,所述卡扣呈环形设置。
在其中一个实施例中,所述扣位为环形设置的凹槽。
在其中一个实施例中,所述凹槽呈u型凹槽。
在其中一个实施例中,所述凹槽设置于所述下钢壳的侧壁远离所述下钢壳的开口的位置处。
在其中一个实施例中,所述密封胶圈的两侧面分别贴附于所述下钢壳的侧壁和所述上钢壳的侧壁上。
在其中一个实施例中,所述密封胶圈上开设有固定槽,所述卡扣嵌置于所述固定槽内。
在其中一个实施例中,所述密封胶圈上开设有挤压槽,所述卡位嵌置于所述挤压槽内。
本发明还提供一种纽扣电池的制备工艺,包括如下步骤:
提供电池内芯及下钢壳,将电池内芯放置于所述下钢壳中,并注入电解液;
提供上钢壳及密封胶圈,将所述上钢壳的切割棱边向外折弯形成卡扣,并将所述密封胶圈帖附于上钢壳的侧壁上,然后,将所述上钢壳与所述下钢壳进行装配并进行加热密封处理;
对所述下钢壳的侧壁进行滚压操作,以使下钢壳的侧壁形成向内凹陷形成扣位,进而所述扣位与所述卡扣相互挤压密封胶圈,最终得到纽扣电池。
本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下:
本发明为一种纽扣电池及其制备工艺,通过在上钢壳上设置卡扣以及在下钢壳上设置扣位,从而可以实现快速装配,结构稳定性好以及增大电池容量的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一实施方式的纽扣电池的结构示意图;
图2为图1所示的纽扣电池的内部结构示意图;
图3为本发明另一实施方式的纽扣电池的内部结构示意图;
图4为图3所示的纽扣电池在a处的结构放大图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1,一种纽扣电池,包括:下钢壳100、上钢壳200及设置于所述下钢壳100和所述上钢壳200之间的密封胶圈300,并且所述上钢壳200的端部具有切割棱边210。
请参阅图2,所述上钢壳200的切割棱边210向外折弯形成卡扣220,所述下钢壳100的侧壁110向内凹陷形成扣位120,所述扣位120和所述卡扣220相互挤压所述密封胶圈300,以使所述上钢壳200扣合于所述下钢壳100内。
需要说明的是,所述上钢壳200的开口端上设置有卡扣220,也就是具有向外翻折的折边,形成一个勾状的结构,另外,将整个上钢壳套置在下钢壳内之后,再由下钢壳100的向内凹陷的扣位120与卡扣220进行扣合,同时挤压扣位和卡扣之间的密封胶圈300,最终使得上钢壳被压合在下钢壳内。
进一步,在最开始的时候,下钢壳并没有进行凹陷,也就是下钢壳的侧壁110还是一个具有垂直侧壁的圆柱结构,当上钢壳200放入下钢壳后,再由外部的滚压设备将下钢壳的侧壁进行滚压,形成向内凹陷的扣位,从而可以实现快速将上钢壳放入下钢壳中,实现快速装配,而安装后,又将扣位和卡扣进行挤压密封胶圈,使得上钢壳可以固定在下钢壳内,从而使得整个纽扣电池的结构稳定性较好。
可以理解,由于在放入下钢壳的时候,上钢壳并不用进行避位设置,并不像现有的下钢壳一样,下钢壳的侧壁上有凸起结构,挡住了上钢壳放入下钢壳的位置,从而不得不将上钢壳缩小一点,使得上钢壳可以顺利进入到下钢壳中。本申请中的结构,则可以先将上钢壳放入下钢壳中,然后再进行滚压凹陷的卡位,从而可以有效地提高电池的容量,提高电压输出的能力。
需要说明的是,所述卡扣220具有弧形结构,所述弧形结构与所述扣位120相互挤压密封胶圈。如此,通过设置弧形结构和凹陷结构,可以相互挤压密封胶圈,进而使得上钢壳更稳定地安装在下钢壳内,提高电池的结构稳定性。
需要说明的是,所述卡扣220呈环形设置。并且,所述扣位120为环形设置的凹槽。如此,通过设置环形的卡扣和环形的扣位,使得其可以同时相互的挤压密封胶圈,从而可以进一步提高电池的结构稳定性。优选的,所述凹槽呈u型凹槽。如此,可以使得凹槽的最低端挤压在密封胶圈,进而抵接在卡扣上,实现更牢靠的结构。
需要说明的是,所述凹槽设置于所述下钢壳的侧壁远离所述下钢壳的开口的位置处。也就是凹槽设置在下钢壳的底部的位置,即靠近卡扣的位置向上一点的位置,需要和卡扣实现扣合的效果,从而可以将上钢壳挤压在下钢壳内。
需要说明的是,所述密封胶圈300的两侧面分别贴附于所述下钢壳的侧壁和所述上钢壳的侧壁上。如此,可以使得密封胶圈更贴合上下钢壳,提高电池的密封效果,进而提高电池的使用寿命。
需要说明的是,所述密封胶圈300上开设有固定槽,所述卡扣嵌置于所述固定槽内。并且,所述密封胶圈300上开设有挤压槽,所述卡位嵌置于所述挤压槽内。如此,通过设置固定槽,可以有效地固定卡扣,进而固定上钢壳的位置,通过设置挤压槽,则可以固定下钢壳的位置,同时挤压上钢壳,使得上钢壳与下钢壳的结构更稳定。
需要说明的是,所述纽扣电池还包括电池内芯400,所述上钢壳上设有安装腔体,所述电池内芯容置于所述安装腔体内。如此,通过设置电池内芯,可以实现纽扣电池的供电功能。
请参阅图3和图4,在另一实施例中,所述上钢壳200的切割棱边210向外折弯形成卡扣220,所述下钢壳100的侧壁110向内凹陷形成扣位120,所述上钢壳200的侧壁上设置有台体230,所述下钢壳100端部的切割棱边向内弯折形成卷边130,所述扣位120和所述卡扣220相互挤压所述密封胶圈300的下端部,所述卷边130和所述台体230相互挤压密封胶圈300的上端部,以使所述上钢壳200扣合于所述下钢壳100内。
需要说明的是,所述卡扣220翻折后形成第一扣合部,所述扣位120向内凹陷后形成第二扣合部,当下钢壳和上钢壳相互装配的时候,则需要将第二扣合部抵接于第一扣合部上,即第二扣合部抵接在密封胶圈上,再由密封胶胶圈抵接于第一扣合部上。与此同时,下钢壳的卷边130也抵接于上钢壳的台体230上,即卷边挤压在密封胶圈上,再由密封胶圈挤压在台体上,从而使得上钢壳可以牢靠的安装在下钢壳上,可以使得上钢壳和下钢壳相互扣合,避免出现上钢壳和下钢壳相互脱离的情况,使得上钢壳和下钢壳较好地相互固定,提高电池的结构稳定性,提高电池的成品质量。
需要说明的是,所述卡扣具有环形折边结构,所述环形折边结构设置于所述上钢壳的开口位置处。如此,通过设置折边结构,一方面可以方便对上钢壳进行加工,另一方面可以使得折边结构与扣位进行扣合,提高电池装配时的稳定性,也方便进行上钢壳和下钢壳的装配。
请参阅图1,所述扣位为环形凹槽,所述环形凹槽位于所述下钢壳的侧壁上。需要说明的是,通过设置环形凹槽,可以方便对下钢壳进行加工操作,降低加工难度,从而可以降低成本。
需要说明的是,所述台体凸起于所述上钢壳的侧壁上,并且所述台体环形设置于所述上钢壳的侧壁上。优选的,所述台体具有梯形横截面。如此,通过设置环形的台体结构,可以使得卷边和台体相互扣接,加强对密封胶圈的挤压,使得电池的密封性更好的同时,又可以加强电池结构的牢靠程度。
需要说明的是,所述卷边上设置有连接端和弯折端,所述连接端设置于所述下钢壳的切割棱边上,所述弯折端挤压于所述密封胶圈上。优选的,所述卷边具有弧形结构。通过设置连接端,可以将卷边固定在下钢壳上,通过设置折弯端,可以进一步加强对密封胶圈的挤压作用,提高电池结构的稳定性。
本发明还提供一种纽扣电池的制备工艺,包括如下步骤:
s110、提供电池内芯及下钢壳,将电池内芯放置于所述下钢壳中,并注入电解液。
具体地,所述电池内芯包括电池本体、正极极耳及负极极耳,所述电池本体包括正极片、负极片及隔膜,将所述正极片、所述隔膜及所述负极片依次层叠后,再将所述正极片、所述隔膜及所述负极片卷绕形成所述电池本体。
需要说明的是,所述电池本体用于提供电能;所述正极极耳用于连接在下钢壳上,所述负极极耳用于连接上钢壳。具体地,所述正极极耳通过电阻焊焊接于下钢壳上,所述负极极耳通过电阻焊焊接于上钢壳上。
还需要说明的是,电池内芯是该纽扣电池电能储存的组件,当使用该纽扣电池时,通过该纽扣电池与外部用电装置连接,电池内芯可以将电能输出,为外部用电装置提供所需的电能,使得外部用电装置正常运行,其中,电能储存于电芯本体中,电芯本体可以是卷绕式电芯本体,也可以是叠片式电芯本体,可以根据具体生产需要采用合适的电芯本体制备工艺,正极极耳及负极极耳作为该纽扣电池的电极,用于将电芯本体中的电能输送至外部用电装置,具体地,将正极极耳及负极极耳分别设置于电芯本体的两端,方便后续正极极耳及负极极耳的安装焊接,同时也避免正极极耳与负极极耳接触,避免发生短路,提高该该纽扣电池使用时的安全性能。
为了提高电芯本体的生产效率,提高该纽扣电池的生产效率,一实施方式,纽扣电池的电芯本体主要有卷绕及叠片两种制备工艺,其中,叠片工艺是将正极片、负极片及隔膜裁成具体生产所需的形状及尺寸,然后将正极片、隔膜、负极片叠合成电芯本体,而卷绕工艺是将隔膜设置在正极片及负极片之间,然后将正极片、负极片以及隔膜卷成电芯本体的工艺方式,由于叠片工艺需要将正极片、负极片及隔膜裁成具体生产所需的形状及尺寸,叠片工艺复杂程度较高,需要投入更多的生产时间,不利于提高该纽扣电池的生产效率,卷绕工艺操作比较简便,只需要将正极片、负极片及隔膜一定尺寸的规则的条形状结构,比较简单方便,可以快速完成,容易实现产业自动化,也就是说,卷绕工艺的生产效率高,更适合工业化生产,综合考虑之下,将正极片、隔膜及负极片卷绕形成电芯本体,也就是说,通过卷绕工艺制备电芯本体,可以提高电芯本体的生产效率,从而有利于提高该纽扣电池的生产效率。
s120、提供上钢壳及密封胶圈,将所述上钢壳的切割棱边向外折弯形成卡扣,并将所述密封胶圈帖附于上钢壳的侧壁上,然后,将所述上钢壳与所述下钢壳进行装配并进行加热密封处理;
需要说明的是,上钢壳和下钢壳均为具有凹槽的结构,通过将电池内芯放置于下钢壳的凹槽中,并注入电解液,完成电池内芯的安装,具体的,电池内芯包括电芯本体、正极极耳及负极极耳,正极极耳及负极极耳分别设置于电芯本体的两端,将电芯本体设置有正极极耳的一端放置于下钢壳上,从而使得正极极耳与下钢壳接触,便于后续对正极极耳与下钢壳进行焊接,从而使得下钢壳作为纽扣电池正极的输出端,电池内芯的安装快捷方便,电解液注入方便,生产工艺简单,生产效率高。
需要说明的是,由于将电芯本体设置有正极极耳的一端放置于下钢壳上,从而使得正极极耳与下钢壳接触,通过将下钢壳、密封胶圈及上钢壳进行叠合后,上钢壳盖设与下钢壳上,将电芯组件封闭,同时,使得负极极耳与上钢壳接触,在完成密封处理后,对正极极耳与下钢壳叠合区域进行焊接,对负极极耳与上钢壳叠合区域进行焊接,从而使得下钢壳作为纽扣电池正极的输出端,上钢壳作为纽扣电池负极的输出端,用于与外部用电装置连接,实现为外部用电装置供电,制备得到的纽扣电池结构简单,密封效果好,成品品质高。
一实施方式,在对正极极耳及下钢壳进行焊接的操作中,采用电阻焊对正极极耳及下钢壳进行焊接。在对负极极耳及上钢壳进行焊接的操作中,采用电阻焊对负极极耳及上钢壳进行焊接。需要说明的是,在完成密封处理后,通过电阻焊用针头对正极极耳与下钢壳叠合区域进行电阻焊焊接,将正极极耳与下钢壳焊接在一起,同样地,通过电阻焊用针头对负极极耳与上钢壳叠合区域进行电阻焊焊接,将负极极耳与上钢壳焊接在一起,采用电阻焊进行焊接,电阻焊具有加热时间短,热量集中的特点,所以热影响区小,变形及应力也小,通常在焊后不必安排校正和热处理工序,因此,可以避免对密封于下钢壳及上钢壳内的电芯本体及电解液造成影响,可以保证电芯本体及电解液的性能,从而保证制备得到的纽扣电池的品质,同时,电阻焊操作简单,易于实现机械化和自动化,适用于工业化生产。
s130、对所述下钢壳的侧壁进行滚压操作,以使下钢壳的侧壁形成向内凹陷形成扣位,进而所述扣位与所述卡扣相互挤压密封胶圈,最终得到纽扣电池。
需要说明的是,所述上钢壳的切割棱边即为上钢壳的开口端的切割边,在进行装配之前,需要将上钢壳的的切割棱边进行翻折操作,也就是使其变成卡扣,并且,在上钢壳安装在下钢壳后,需要在下钢壳的侧壁上的对应位置上,通过外部的滚压结构对下钢壳的侧壁进行滚压,使得下钢壳的侧壁上出现对应的扣位,从而上钢壳的卡扣和下钢壳的扣位进行挤压密封胶圈,使得上钢壳不容易从下钢壳的凹槽中脱落出来。具体地,所述卡扣为弯折的棱边,所述扣位为向内凹陷的u型槽,在装配完成后,卡扣的折边凸起与扣位的u型槽的槽底部相互挤压密封胶圈,可以使得上钢壳牢固的安装在下钢壳的凹槽内。
本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下:
本发明为一种纽扣电池及其制备工艺,通过在上钢壳上设置卡扣以及在下钢壳上设置扣位,从而可以实现快速装配,结构稳定性好以及增大电池容量的效果。
以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
1.一种纽扣电池,包括:下钢壳、上钢壳、设置于所述上钢壳内的电池内芯及设置于所述下钢壳和所述上钢壳之间的密封胶圈,并且所述上钢壳的端部具有切割棱边;其特征在于,
所述上钢壳的切割棱边向外折弯形成卡扣,所述下钢壳的侧壁向内凹陷形成扣位,所述扣位和所述卡扣相互挤压所述密封胶圈,以使所述上钢壳扣合于所述下钢壳内。
2.根据权利要求1所述的纽扣电池,其特征在于,所述卡扣具有弧形结构,所述弧形结构与所述扣位相互挤压密封胶圈。
3.根据权利要求1所述的纽扣电池,其特征在于,所述卡扣呈环形设置。
4.根据权利要求1所述的纽扣电池,其特征在于,所述扣位为环形设置的凹槽。
5.根据权利要求4所述的纽扣电池,其特征在于,所述凹槽呈u型凹槽。
6.根据权利要求4所述的纽扣电池,其特征在于,所述凹槽设置于所述下钢壳的侧壁远离所述下钢壳的开口的位置处。
7.根据权利要求1所述的纽扣电池,其特征在于,所述密封胶圈的两侧面分别贴附于所述下钢壳的侧壁和所述上钢壳的侧壁上。
8.根据权利要求1所述的纽扣电池,其特征在于,所述密封胶圈上开设有固定槽,所述卡扣嵌置于所述固定槽内。
9.根据权利要求1所述的纽扣电池,其特征在于,所述密封胶圈上开设有挤压槽,所述卡位嵌置于所述挤压槽内。
10.一种权利要求1~9中任一所述的纽扣电池的制备工艺,包括如下步骤:
提供电池内芯及下钢壳,将电池内芯放置于所述下钢壳中,并注入电解液;
提供上钢壳及密封胶圈,将所述上钢壳的切割棱边向外折弯形成卡扣,并将所述密封胶圈帖附于上钢壳的侧壁上,然后,将所述上钢壳与所述下钢壳进行装配并进行加热密封处理;
对所述下钢壳的侧壁进行滚压操作,以使下钢壳的侧壁形成向内凹陷形成扣位,进而所述扣位与所述卡扣相互挤压密封胶圈,最终得到纽扣电池。
技术总结