一种纽扣电池引脚及其焊接的方法与流程

本发明实施例涉及纽扣电池领域，具体涉及一种纽扣电池引脚及其焊接的方法。

背景技术：

纽扣电池(buttoncell)也称扣式电池，是指外形尺寸象一颗小纽扣的电池，一般来说直径较大，厚度较薄(相对于柱状电池如市场上的5号aa等电池).纽扣电池是从外形上来对电池来分，同等对应的电池分类有柱状电池，方形电池，异形电池。

一些带有焊脚或者引线的电池，其连接方式为：

(1)铆压引线或连接片和引线冷焊接，再通过电阻焊焊接在电池上，形成电池-连接片-导线一体(见图2)；存在的缺点为：连接片与导线冷焊接或铆压连接会有较高的不可靠性，容易导致导线断开或铆压不良等现象；

(2)使用模具冲制焊片与电池通过电阻焊焊接，形成电池-焊片一体(见图3)；存在的缺点为：需要开发大量焊片模具，导致成本高，通用性较差，使用不方便、灵活。

而现有技术中纽扣电池采用引线的材质为：铜，多股铜线，一般有19股。铜引线与电池钢壳的熔点差距较大，不易焊接，加上铜线有多股，更不容易全部焊接牢固，多次反复焊接会伤害电池钢壳，甚至焊穿电池钢壳，所以为了避免伤害电池钢壳，需要先将铜引线焊接或铆接在连接片上，连接片是钢材质，熔点与电池钢壳接近，较容易与电池钢壳焊接，但是又因为纽扣电池太薄加工不专业，及负极锂片是直接与电池负极外壳相连的，所以很容易发生电池被焊坏(内部隔膜焊穿造成短路)或者是焊片容易掉下的不良现象。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种纽扣电池引脚及其焊接的方法，通过将引线设置为单根线芯导线，且采用的原料为熔点与电池钢壳熔点一至的金属或是合金材料，可将其直接焊接到电池钢壳上，焊接工艺简单，焊接强度高，引线不易断裂脱落，且体积小，节省空间，以解决背景技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种纽扣电池引脚，该引脚包括导线，所述导线具体为单根线芯导线，所述导线由熔点与电池钢壳熔点接近的单金属或合金材料制成，所述导线通过焊针与电池钢壳焊接连接。

进一步地，制成所述导线的单金属具体为镍。

进一步地，制成所述导线的合金材料(按重量百分比计)由以下原料组成：镍70～80wt％、铝10～15wt％、硅5～10wt％、钼5～10wt％、金属稀土元素1～2wt％、锆1～2wt％、改性碳纳米管0.5～1wt％、纳米硼纤维0.5～1wt％，所述改性碳纳米管具体为0.7nm碳纳米管。

进一步地，所述金属稀土元素具体为镧或钇中的一种或两种共混物。

进一步地，所述导线表面涂有绝缘层，所述绝缘层具体为绝缘环保胶或绝缘环保漆。

本发明还提供了一种纽扣电池引脚的加工方法，包括以下加工步骤：

s1、将导线原料按照重量比放入坩埚中，在真空环境下熔炼，加热搅拌原料，待原料完全熔化，维持此温度，精炼15-20分钟；

s2、将熔炼的金属溶液缓缓注入石墨模具中，浇筑完成后停止加热，保持真空；

s3、待合金冷却取出，采用结晶器进行连铸连轧，合金杆经拉丝得到合金线，后将合金线经退火处理，自然冷却后表面喷涂绝缘层，即得到导线。

进一步地，步骤s1中引脚原料投入坩埚中的熔炼温度为1200-1500℃。

进一步地，步骤s3中铸坯进入轧机的温度为1000-1100℃，轧机出口处合金杆温度为500-600℃，退火温度为650℃，退火时间为20分钟。

本发明还提供了一种纽扣电池引脚的焊接的方法，包括以下焊接步骤：

s101、封孔涂层的制备：准备封孔剂沥青基铝浆和矿物醇，并将其混合搅拌均匀，然后添加封孔剂5-10％质量的水滑石，继续搅拌混合，即得到封孔涂层；

s102、基底涂覆：将步骤s101中制备的封孔涂层涂覆在电池钢壳上的焊接部位；

s103、采用电焊机，通过焊针将导线与电池钢壳焊接为一体，并且在焊接完成后，待温度降低到一定程度后，再次在焊接部位涂覆封孔涂层。

进一步地，步骤s103中焊接温度为1200-1500℃，待温度降低到900-1000℃时再次涂覆封孔涂层。

本发明实施例具有如下优点：

1、本发明通过将引线设置为单根线芯导线，且采用的原料为熔点与电池钢壳熔点一至的金属或是合金材料，可将其直接焊接到电池钢壳上，更容易焊接，焊接工艺简单，焊接强度高，引线不易断裂脱落，且体积小，节省空间，适用于sus430/sus304/sus316等不锈钢金属制成的电池钢壳；

2、本发明通过采用镍、铝、硅、钼、金属稀土元素、锆、改性碳纳米管和纳米硼纤维作为引线的合金原材料，制备的引线不仅能够与电池钢壳高质量焊接，而且新的引线内阻小，导线性能好，耐磨，强度高，韧性好，且具有超导的性能，并且利用稀土元素，配合锆、镍、铝、硅、钼、纳米硼纤维等材料，能够大大提高各材料与电池钢壳的不锈钢原料催渗的作用，能够细化晶粒，提高抗氧化性能，加强焊接强度，而改性碳纳米管和纳米硼纤维还能够增强金属之间的连接强度、引线韧性、抗疲劳性及各向同性，0.7nm的碳纳米管具有超导性；

3、本发明通过在将引线和电池钢壳焊接时，采用沥青基铝浆和矿物醇以及水滑石制成的封孔涂层对焊接处进行涂覆，并在焊接完成后再次涂覆，能够起到防腐的作用，提高刚氧化能力，而水滑石对于金属离子具有较强的吸附能力，能够加强焊接强度，阻燃效果好，且在焊接时能够缓解焊接过程中超出不锈钢材料熔点时对不锈钢材料的熔融速度，避免其不锈钢外壳收到损坏影响内部结构。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明提供的整体结构示意图；

图2为本发明提供的现有技术中铆压引线或连接片和引线冷焊接，再通过电阻焊焊接在电池上的结构示意图；

图3为本发明提供的现有技术中模具冲制焊片与电池通过电阻焊焊接结构示意图；

图中：1导线、2电池钢壳。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

参照说明书附图1，该实施例的一种纽扣电池引脚，该引脚包括导线1，所述导线1具体为单根线芯导线，所述导线1由熔点与电池钢壳2熔点接近的单金属或合金材料制成，所述导线1通过焊针与电池钢壳2焊接连接。

纽扣电池可为一次ag锌锰电池、cr锂锰电池或二次lir锂离子可充电池等，在此不作限制。

进一步地，制成所述导线1的单金属具体为镍。

进一步地，所述导线1表面涂有绝缘层，所述绝缘层具体为绝缘环保胶。

本发明还提供了一种纽扣电池引脚的加工方法，包括以下加工步骤：

s1、将导线1原料按照重量比放入坩埚中，在真空环境下1450℃熔炼，加热搅拌原料，待原料完全熔化，维持此温度，精炼15分钟；

s2、将熔炼的金属溶液缓缓注入石墨模具中，浇筑完成后停止加热，保持真空；

s3、待合金冷却取出，采用结晶器进行连铸连轧，铸坯进入轧机的温度为1000℃，轧机出口处合金杆温度为600℃，合金杆经拉丝得到合金线，后将合金线经退火处理，退火温度为650℃，退火时间为20分钟，自然冷却后表面喷涂绝缘层，即得到导线1。

本发明还提供了一种纽扣电池引脚的焊接的方法，包括以下焊接步骤：

s101、封孔涂层的制备：准备封孔剂沥青基铝浆和矿物醇，并将其混合搅拌均匀，然后添加封孔剂5％质量的水滑石，继续搅拌混合，即得到封孔涂层；

s102、基底涂覆：将步骤s101中制备的封孔涂层涂覆在电池钢壳2上的焊接部位；

s103、采用电焊机，通过焊针将导线1与电池钢壳2焊接为一体，焊接温度为1200℃，并且在焊接完成后，待温度降低到900℃时，再次在焊接部位涂覆封孔涂层。

实施例2：

参照说明书附图1，该实施例的一种纽扣电池引脚，该引脚包括导线1，所述导线1具体为单根线芯导线，所述导线1由熔点与电池钢壳2熔点接近的单金属或合金材料制成，所述导线1通过焊针与电池钢壳2焊接连接；

进一步地，制成所述导线1的合金材料按重量百分比计由以下原料组成：镍70wt％、铝15wt％、硅5wt％、钼5wt％、金属稀土元素2wt％、锆2wt％、改性碳纳米管0.5wt％、纳米硼纤维0.5wt％，所述改性碳纳米管具体为0.7nm碳纳米管。

进一步地，所述金属稀土元素具体为钇。

进一步地，所述导线1表面涂有绝缘层，所述绝缘层具体为绝缘环保胶或绝缘环保漆。

本发明还提供了一种纽扣电池引脚的加工方法，包括以下加工步骤：

s1、将导线1原料按照重量比放入坩埚中，在真空环境下1200℃熔炼，加热搅拌原料，待原料完全熔化，维持此温度，精炼15分钟；

s2、将熔炼的金属溶液缓缓注入石墨模具中，浇筑完成后停止加热，保持真空；

s3、待合金冷却取出，采用结晶器进行连铸连轧，铸坯进入轧机的温度为1000℃，轧机出口处合金杆温度为500℃，合金杆经拉丝得到合金线，后将合金线经退火处理，退火温度为650℃，退火时间为20分钟，自然冷却后表面喷涂绝缘层，即得到导线1。

本发明还提供了一种纽扣电池引脚的焊接的方法，包括以下焊接步骤：

s101、封孔涂层的制备：准备封孔剂沥青基铝浆和矿物醇，并将其混合搅拌均匀，然后添加封孔剂5％质量的水滑石，继续搅拌混合，即得到封孔涂层；

s102、基底涂覆：将步骤s101中制备的封孔涂层涂覆在电池钢壳2上的焊接部位；

s103、采用电焊机，通过焊针将导线1与电池钢壳2焊接为一体，焊接温度为1200℃，并且在焊接完成后，待温度降低到900℃时，再次在焊接部位涂覆封孔涂层。

实施例3：

参照说明书附图1，该实施例的一种纽扣电池引脚，该引脚包括导线1，所述导线1具体为单根线芯导线，所述导线1由熔点与电池钢壳2熔点接近的单金属或合金材料制成，所述导线1通过焊针与电池钢壳2焊接连接；

进一步地，制成所述导线1的合金材料按重量百分比计由以下原料组成：镍75wt％、铝12wt％、硅5wt％、钼5wt％、金属稀土元素1wt％、锆1wt％、改性碳纳米管0.5wt％、纳米硼纤维0.5wt％，所述改性碳纳米管具体为0.7nm碳纳米管。

进一步地，所述金属稀土元素具体为钇。

进一步地，所述导线1表面涂有绝缘层，所述绝缘层具体为绝缘环保胶或绝缘环保漆。

本发明还提供了一种纽扣电池引脚的加工方法，包括以下加工步骤：

s1、将导线1原料按照重量比放入坩埚中，在真空环境下1350℃熔炼，加热搅拌原料，待原料完全熔化，维持此温度，精炼17分钟；

s2、将熔炼的金属溶液缓缓注入石墨模具中，浇筑完成后停止加热，保持真空；

s3、待合金冷却取出，采用结晶器进行连铸连轧，铸坯进入轧机的温度为1050℃，轧机出口处合金杆温度为550℃，合金杆经拉丝得到合金线，后将合金线经退火处理，退火温度为650℃，退火时间为20分钟，自然冷却后表面喷涂绝缘层，即得到导线1。

本发明还提供了一种纽扣电池引脚的焊接的方法，包括以下焊接步骤：

s101、封孔涂层的制备：准备封孔剂沥青基铝浆和矿物醇，并将其混合搅拌均匀，然后添加封孔剂7％质量的水滑石，继续搅拌混合，即得到封孔涂层；

s102、基底涂覆：将步骤s101中制备的封孔涂层涂覆在电池钢壳2上的焊接部位；

s103、采用电焊机，通过焊针将导线1与电池钢壳2焊接为一体，焊接温度为1350℃，并且在焊接完成后，待温度降低到950℃时，再次在焊接部位涂覆封孔涂层。

实施例4：

参照说明书附图1，该实施例的一种纽扣电池引脚，该引脚包括导线1，所述导线1具体为单根线芯导线，所述导线1由熔点与电池钢壳2熔点接近的单金属或合金材料制成，所述导线1通过焊针与电池钢壳2焊接连接；

进一步地，制成所述导线1的合金材料按重量百分比计由以下原料组成：镍75wt％、铝10wt％、硅5wt％、钼5wt％、金属稀土元素1wt％、锆2wt％、改性碳纳米管1wt％、纳米硼纤维1wt％，所述改性碳纳米管具体为0.7nm碳纳米管。

进一步地，所述金属稀土元素具体为钇。

进一步地，所述导线1表面涂有绝缘层，所述绝缘层具体为绝缘环保胶或绝缘环保漆。

本发明还提供了一种纽扣电池引脚的加工方法，包括以下加工步骤：

s1、将导线1原料按照重量比放入坩埚中，在真空环境下1200-1500℃熔炼，加热搅拌原料，待原料完全熔化，维持此温度，精炼15-20分钟；

s2、将熔炼的金属溶液缓缓注入石墨模具中，浇筑完成后停止加热，保持真空；

s3、待合金冷却取出，采用结晶器进行连铸连轧，铸坯进入轧机的温度为1000-1100℃，轧机出口处合金杆温度为500-600℃，合金杆经拉丝得到合金线，后将合金线经退火处理，退火温度为650℃，退火时间为20分钟，自然冷却后表面喷涂绝缘层，即得到导线1。

本发明还提供了一种纽扣电池引脚的焊接的方法，包括以下焊接步骤：

s101、封孔涂层的制备：准备封孔剂沥青基铝浆和矿物醇，并将其混合搅拌均匀，然后添加封孔剂5-10％质量的水滑石，继续搅拌混合，即得到封孔涂层；

s102、基底涂覆：将步骤s101中制备的封孔涂层涂覆在电池钢壳2上的焊接部位；

s103、采用电焊机，通过焊针将导线1与电池钢壳2焊接为一体，焊接温度为1200-1500℃，并且在焊接完成后，待温度降低到900-1000℃时，再次在焊接部位涂覆封孔涂层。

实施例5：

分别取上述实施例1-4所制得的引线并焊接在sus430/sus304/sus316等不锈钢金属制成的电池钢壳上，分别对焊接后每个实施例中的100个纽扣电池引脚进行检测，得到以下数据：

由上表可知，实施例3中引线原料配合比例适中，加工和焊接时各工艺参数适中，得到的引线内阻小，导线1性能好，具有超导的性能，并且焊接后连接处强度高，韧性好，有效的改善了因原引线铆接、冷焊接造成引线断线、铆压导通不良、工序繁杂等问题。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。