具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池的制作方法

本实用新型涉及电池领域，特别涉及一种具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池。

背景技术：

纽扣电池通常具有由内金属壳和外金属壳套接组成，内金属壳和外金属壳之间设置使内金属壳和外金属壳绝缘以及密封的密封结构，其中现有技术中的电池中的电解质成分可能分解并且导致膨胀，尤其在遭受火烤，剧烈撞击的非常规操作的情况下，电池容易剧烈变热，内部气体增多，气压增大，撑破外金属壳释放能量，会引起爆炸式燃烧。

故需要提供一种具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池来解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池，其通过将绝缘胶圈包覆在内金属壳的轴向侧板的内外表面上，当电池内部发热膨胀时，内金属壳和绝缘胶圈一起相对外金属壳滑动，且滑动分离至设定程度时，能通过泄气部进行泄压，防止电池着火或爆炸，以解决现有技术中的电池中的电解质成分可能分解并且导致膨胀，尤其在遭受火烤，剧烈撞击的非常规操作的情况下，电池容易剧烈变热，内部气体增多，气压增大，撑破外金属壳释放能量，引起爆炸式燃烧的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池，其包括：

内金属壳，为具有第一开口的筒状结构；

外金属壳，为具有第二开口的筒状结构，所述第一开口和所述第二开口对接；

绝缘胶圈，包覆在所述内金属壳的轴向侧板的内外表面上，所述绝缘胶圈密封设置在所述外金属壳和所述内金属壳之间，所述外金属壳的一端锁紧连接在所述绝缘胶圈的外周，使得外金属壳的边沿和绝缘胶圈之间形成封口；

泄气部，设置在所述绝缘胶圈上，用于连通所述内金属壳的内腔和外部空间，以释放电池内部的高压气体；

卷绕电芯，卷绕设置在所述内金属壳内，所述卷绕电芯通过负极极耳与所述内金属壳连接，所述卷绕电芯通过正极极耳与所述外金属壳连接；

上绝缘片，设置在所述卷绕电芯和所述内金属壳的顶面之间；以及

下绝缘片，设置在所述卷绕电芯和所述外金属壳的底面之间。

在本实用新型中，在所述内金属壳靠近第一开口的边沿设置有折边，所述折边向外侧凸出，所述折边与所述绝缘胶圈卡固。

在本实用新型中，所述泄气部为设置在所述绝缘胶圈上的胶圈泄气口，当所述外金属壳和所述绝缘胶圈分离至设定程度时，所述胶圈泄气口连通所述外金属壳的内部空间和外部空间。

在本实用新型中，所述外金属壳的内壁上设置有环形凸条，所述环形凸条与所述绝缘胶圈过盈连接，所述环形凸条通过对所述外金属壳的外侧进行冲压的方式形成。

在本实用新型中，所述外金属壳内远离所述第二开口的一端设置有紧缩段，所述紧缩段靠近所述第二开口的一端的内径大于所述紧缩段远离所述第二开口的一端的内径。

在本实用新型中，所述卷绕电芯扣式电池还包括外壳防爆盖板，所述外金属壳外部的端面上设置有外壳容纳槽、以及连通所述外壳容纳槽和所述外金属壳的内腔的外壳通孔；

所述正极极耳的一端穿过所述外壳通孔并焊接在所述外金属壳的外表面，所述正极极耳位于所述外壳容纳槽内，所述外壳防爆盖板通过热熔材料连接在所述外壳容纳槽内，所述外壳防爆盖板封闭所述外壳通孔。

在本实用新型中，所述卷绕电芯扣式电池还包括内壳防爆盖板，所述内金属壳外部的端面上设置有内壳容纳槽和内壳通孔，所述内壳通孔连通所述内壳容纳槽和所述内金属壳的内腔；

所述负极极耳的一端穿过所述内壳通孔并焊接在所述内金属壳的外表面，所述负极极耳位于所述内壳容纳槽内，所述内壳防爆盖板通过热熔材料连接在所述内壳容纳槽内，所述内壳防爆盖板封闭所述内壳通孔。

在本实用新型中，所述卷绕电芯扣式电池还包括外壳防爆盖板和内壳防爆盖板，在所述外金属壳上设置有外壳通孔，所述外壳通孔连通所述外金属壳的内腔和外部空间，所述内金属壳上设置有内壳通孔，所述内壳通孔连通所述内金属壳的内腔和外部空间；

所述正极极耳的一端焊接在所述外金属壳的内表面，所述外壳防爆盖板通过热熔材料连接在所述外金属壳的外表面，所述外壳防爆盖板封闭所述外壳通孔；

所述负极极耳的一端焊接在所述内金属壳的内表面，所述内壳防爆盖板通过热熔材料连接在所述内金属壳的外表面，所述内壳防爆盖板封闭所述内壳通孔。

在本实用新型中，所述内金属壳外侧面上的一端设置有内壳卡接部，所述内壳卡接部包括内侧的第一凸部和外侧的第一凹部，内侧的所述绝缘胶圈包覆在所述内金属壳内侧的非第一凸部区域；

所述绝缘胶圈上设置有胶圈卡接部，所述胶圈卡接部包括内侧的第二凸部和外侧的第二凹部，所述第二凸部卡接在所述第一凹部内，所述外金属壳的边沿卡接在所述第二凹部内。

在本实用新型中，所述绝缘胶圈凸出于所述第一开口的高度大于所述绝缘胶圈包覆在所述内金属壳的侧板表面的厚度。

本实用新型相较于现有技术，其有益效果为：本实用新型的具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池通过将绝缘胶圈包覆在内金属壳的轴向侧板的内外表面上，当电池内部发热膨胀时，内金属壳和绝缘胶圈一起相对外金属壳滑动，滑动分离至设定程度时，能通过泄气部进行泄压，防止电池着火或爆炸。

另外，内金属壳内表面的绝缘胶圈能对内金属壳和叠片电芯进行隔离，使得内金属壳和叠片电芯之间形成绝缘。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本实用新型的部分实施例相应的附图。

图1为本实用新型的具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池的第一实施例的结构示意图。

图2为第一实施例的具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池设置有环形凸条时的结构示意图。

图3为图2中x处的局部结构放大图。

图4为本实用新型的具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池的内金属壳上设置有内壳容纳槽的结构示意图。

图5为本实用新型的具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池的外金属壳上设置有外壳容纳槽的结构示意图。

图6为本实用新型的具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池的第二实施例的结构示意图。

图7为第二实施例的具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池的负极极耳焊接在内金属壳的内表面的结构示意图。

图8为第二实施例的具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池的正极极耳焊接在内金属壳的内表面的结构示意图。

附图标号名称如下：

外金属壳11；环形凸条111；外壳容纳槽112；外壳通孔113；内金属壳12；折边121；内壳容纳槽122；内壳通孔123；绝缘胶圈13；胶圈泄气口131；芯轴141；负极极片142；正极极片143；隔离膜144；负极极耳15；正极极耳16；上绝缘片17；下绝缘片18；内壳防爆盖板19；热熔材料1a；外壳防爆盖板1b；热熔材料1c；紧缩段l。

外金属壳21；外壳容纳槽211；外壳通孔212；内金属壳22；内壳卡接部221；内壳容纳槽222；内壳通孔223；绝缘胶圈23；胶圈泄气口231；胶圈卡接部232；芯轴241；负极极片242；正极极片243；隔离膜244；负极极耳25；正极极耳26；上绝缘片27；下绝缘片28；内壳防爆盖板29；热熔材料2a；外壳防爆盖板2b；热熔材料2c；紧缩段l。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」、「顶部」以及「底部」等词，仅是参考附图的方位，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。

本实用新型术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制。

现有技术中的电池中的电解质成分可能分解并且导致膨胀，尤其在遭受火烤，剧烈撞击的非常规操作的情况下，电池容易剧烈变热，内部气体增多，气压增大，撑破外金属壳释放能量，会引起爆炸式燃烧。

如下为本实用新型提供的一种能解决以上技术问题的具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池的第一实施例。

请参照图1，其中图1为本实用新型的具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池的第一实施例的结构示意图。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

本实用新型提供一种具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池，其包括内金属壳12、外金属壳11、绝缘胶圈13、泄气部、卷绕电芯、上绝缘片17以及下绝缘片18。

内金属壳12为具有第一开口的筒状结构，如图1中的内金属壳12的第一开口朝下。

外金属壳11为具有第二开口的筒状结构，第一开口和第二开口对接，内金属壳12套接在外金属壳11内。

绝缘胶圈13包覆在内金属壳12的轴向侧板的内外表面上，绝缘胶圈13密封设置在外金属壳11和内金属壳12之间，使得外金属壳11和内金属壳12之间形成密封和绝缘，外金属壳11的第二开口一端锁紧连接在绝缘胶圈13的外周，使得外金属壳11的边沿和绝缘胶圈13之间形成封口。

另外，内金属壳12内表面的绝缘胶圈13能对内金属壳12和叠片电芯进行隔离，使得内金属壳12和叠片电芯之间形成绝缘。

外金属壳11和绝缘胶圈13分离至设定程度时，泄气部能连通内金属壳的内腔和外部空间，以释放电池内部的高压气体，使得电池获得防爆效果。

卷绕电芯设置在内金属壳12内，卷绕电芯包括芯轴141、负极极耳15、正极极耳16、负极极片142、正极极片143以及隔离膜144，芯轴141的轴向方向与内金属壳12的轴向方向一致，隔离膜144夹在负极极片142和正极极片143之间且绕接在芯轴141的周侧，负极极耳15连接负极极片142和内金属壳12，正极极耳16连接正极极片143和外金属壳11。

上绝缘片17设置在卷绕电芯和内金属壳12的顶面之间。

下绝缘片18设置在卷绕电芯和外金属壳11的底面之间。

在本实施例中，电池发热时，其内部会产生高压气体，高压气体会使得外金属壳11和绝缘胶圈13分离。当外金属壳11和绝缘胶圈13分离至设定程度时，绝缘胶圈13不再与外金属壳11密封连接，使得胶圈泄气口131能连通外金属壳11的内部空间和外部空间，从而能通过胶圈泄气口131释放高压气体，防止电池着火或爆炸。

其中，绝缘胶圈13采用热敏树脂材料，如pe，当电池温度上升到一定范围内，绝缘胶圈13会收缩，绝缘胶圈13与外金属壳11之间会形成间隙空间，从而能通过间隙空间释放高压气体，防止电池着火或爆炸。

另外，由于绝缘胶圈13包覆在内金属壳12的轴向侧板的内外表面上，当高压气体使得内金属壳12和绝缘胶圈13分离时，绝缘胶圈13内部会形成中空内腔，高压气体能压迫绝缘胶圈13形变，使得绝缘胶圈13与外金属壳11之间产生间隙，然后高压气体能通过间隙进行释放。

本实施例中的负极极耳15和正极极耳16分别位于芯轴141的轴向两端，负极极耳15的第一端延伸连接在负极极片142和隔离膜144之间，负极极耳15的第二端与内金属壳12连接，正极极耳16的第一端延伸连接在正极极片143和隔离膜144之间，正极极耳16的第二端与外金属壳11连接。

请参照图3，在本实施例中，绝缘胶圈13可采用注塑的方式设置到内金属壳12上，其中在内金属壳12靠近第一开口的边沿设置有向外侧凸出的折边121，折边121与绝缘胶圈13卡固以防止内金属壳12与绝缘胶圈13分离，使得内金属壳12和绝缘胶圈13连接紧固。

如图1，本实施例中的泄气部为设置在绝缘胶圈13上的胶圈泄气口131。电池发热时，其内部会产生高压气体，高压气体会使得外金属壳11和绝缘胶圈13分离。当外金属壳11和绝缘胶圈13分离至设定程度时，绝缘胶圈13不再与外金属壳11密封连接，使得胶圈泄气口131能连通外金属壳11的内部空间和外部空间，从而能通过胶圈泄气口131释放高压气体，防止电池着火或爆炸。

请参照图2，其中图2为第一实施例的具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池设置有环形凸条时的结构示意图。

优选的，外金属壳11的内壁上设置有环形凸条111，环形凸条111与绝缘胶圈13过盈连接，环形凸条111通过对外金属壳11的外侧进行冲压的方式形成。

环形凸条111能增强外金属壳11和内金属壳12的连接，同时在外金属壳11和内金属壳12装配后，再冲压形成环形凸条111，因此不会影响外金属壳11和内金属壳12的装配操作。

在本实用新型中，在外金属壳11内远离第二开口的一端设置有紧缩段l，沿第二开口指向外金属壳11内底面的方向，紧缩段l的内径逐渐减小，在绝缘胶圈13与外金属壳11套接的前期，绝缘胶圈13与外金属壳11的内壁之间具有间隙，安装较为方便、容易。

而当绝缘胶圈13逐渐与紧缩段l连接时，绝缘胶圈13逐步的与外金属壳11形成过盈连接，之后，再对外金属壳11的边沿加压使其形变，产生形变后，外金属壳11的边沿锁紧连接在绝缘胶圈13的外周，使得外金属壳11的边沿和绝缘胶圈13之间形成封口，外金属壳11和绝缘胶圈13套接稳固，绝缘胶圈与外金属壳11之间的密封性更佳。

本实施例中的卷绕电芯扣式电池的高径比介于0.4～1之间。

在本实用新型中，卷绕电芯扣式电池还包括内壳防爆盖板19，在内金属壳12外部的端面上设置有内壳容纳槽122和内壳通孔123，内壳通孔123连通内壳容纳槽122和内金属壳12的内腔。

负极极耳15的一端穿过内壳通孔123并焊接在内金属壳12的外表面，焊接操作更加方便。内壳防爆盖板19位于内壳容纳槽112内，内壳防爆盖板19封闭内壳通孔123。

本实施例中的内壳防爆盖板19可选用绝缘板或金属板。

优选的，内壳防爆盖板19通过热熔材料1a连接在内壳容纳槽112内。

其中，热熔材料1a优选热熔胶。

当电池发热，其内部会产生高压气体，电池温度上升至热熔材料1a的熔融温度范围内，热熔材料1a失去粘结能力，内壳防爆盖板19与内金属壳12脱离连接，内壳防爆盖板19与内金属壳12之间形成释放通道，高压气体能通过释放通道进行释放，防止电池着火或爆炸。

请参照图4，图4为本实用新型的具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池的内金属壳上设置有内壳容纳槽的结构示意图。

本实施例中的卷绕电芯扣式电池还包括外壳防爆盖板1b，在外金属壳11外部的端面上设置有外壳容纳槽112和外壳通孔113，外壳通孔113连通外壳容纳槽112和外金属壳11的内腔。

正极极耳16的一端穿过外壳通孔113并焊接在外金属壳11的外表面，正极极耳16位于外壳容纳槽112内，外壳防爆盖板1b封闭外壳容纳槽112。

优选的，外壳防爆盖板1b通过热熔材料1c连接在外壳容纳槽112内。

其中，热熔材料1c优选热熔胶。

当电池发热，其内部会产生高压气体，电池温度上升至热熔材料1c的熔融温度范围内，热熔材料1c失去粘结能力，外壳防爆盖板1b与外金属壳11脱离连接，外壳防爆盖板1b与外金属壳11之间形成释放通道，高压气体能通过释放通道进行释放，防止电池着火或爆炸。

在本实施例中，绝缘胶圈13凸出于第一开口的高度e大于绝缘胶圈13包覆在内金属壳12的轴向侧板的内外表面上在内金属壳12的侧板表面的厚度f，使得胶圈体积占比较多，当升温时，绝缘胶圈13热熔，能较快与外金属壳11的内壁之间形成空隙进行泄气防爆。

本实用新型通过在外金属壳11内设置内径逐渐减小的紧缩段，在绝缘胶圈13与外金属壳11套接的前期，绝缘胶圈13与外金属壳11的内壁之间具有间隙，安装较为方便、容易。

而当绝缘胶圈13逐渐与紧缩段l连接时，绝缘胶圈13逐步的与外金属壳11形成过盈连接，之后，再对外金属壳11的边沿加压使其形变，产生形变后，外金属壳11的边沿锁紧连接在绝缘胶圈13的外周，使得外金属壳11的边沿和绝缘胶圈13之间形成封口。

请参照图6，其中图6为本实用新型的具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池的第二实施例的结构示意图。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

本实用新型提供一种具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池，其包括内金属壳22、外金属壳21、绝缘胶圈23、泄气部、卷绕电芯、上绝缘片27以及下绝缘片28。

内金属壳22为具有第一开口的筒状结构。

外金属壳21为具有第二开口的筒状结构，第一开口和第二开口对接使得内金属壳22套接在外金属壳21内。

绝缘胶圈23密封设置在外金属壳21和内金属壳22之间，使得外金属壳21和内金属壳22之间形成密封和绝缘，外金属壳21的边沿锁紧连接在绝缘胶圈23的外周，使得外金属壳21的边沿和绝缘胶圈23之间形成封口，绝缘胶圈23能逐步的与外金属壳21形成过盈连接，安装较为方便。

外金属壳21和绝缘胶圈23分离至设定程度时，泄气部能连通内金属壳的内腔和外部空间，以释放电池内部的高压气体，使得电池获得防爆效果。

卷绕电芯设置在内金属壳22内，卷绕电芯包括芯轴241、负极极耳25、正极极耳26、负极极片242、正极极片243以及隔离膜244，芯轴241的轴向方向与内金属壳22的轴向方向一致，隔离膜244夹在负极极片242和正极极片243之间且同向绕接在芯轴241的周侧，负极极耳25连接负极极片242和内金属壳22，正极极耳26连接正极极片243和外金属壳21。

上绝缘片27设置在卷绕电芯和内金属壳22的顶面之间。

下绝缘片28设置在卷绕电芯和外金属壳21的底面之间。

优选的，泄气部优选为设置在绝缘胶圈23上的胶圈泄气口231，电池发热时，其内部会产生高压气体，高压气体会使得外金属壳21和绝缘胶圈23分离。当外金属壳21和绝缘胶圈23分离至设定程度时，绝缘胶圈23不再与外金属壳21密封连接，使得胶圈泄气口231能连通外金属壳21的内部空间和外部空间，从而能通过胶圈泄气口231释放高压气体，防止电池着火或爆炸。

本实施例中的卷绕电芯扣式电池还包括外壳防爆盖板2b，在外金属壳21外部的端面上设置有外壳容纳槽211和外壳通孔212，外壳通孔212连通外壳容纳槽211和外金属壳21的内腔。

请参照图8，正极极耳26的一端还可选择焊接在外金属壳21的内表面，外壳防爆盖板2b通过热熔材料2c连接在外壳容纳槽211内，外壳防爆盖板2b封闭外壳通孔212。

外壳防爆盖板2b通过热熔材料2c与外金属壳21连接，当电池发热，其内部会产生高压气体，电池温度上升至热熔材料2c的熔融温度范围内，热熔材料2c失去粘结能力，外壳防爆盖板2b与外金属壳21脱离连接，外壳防爆盖板2b与外金属壳21之间形成释放通道，高压气体能通过释放通道进行释放，防止电池着火或爆炸。

其中，需注意将正极极耳26和外壳通孔212错位设置，避免正极极耳26挡住外壳通孔212，另外，可在外金属壳21外部的端面上设置外壳容纳槽211，外壳防爆盖板2b可设置在外壳容纳槽211内。

在本实用新型中，卷绕电芯扣式电池还包括内壳防爆盖板29，在内金属壳22外部的端面上设置有内壳容纳槽222和内壳通孔223，内壳通孔223连通内壳容纳槽222和内金属壳22的内腔。

请参照图7，负极极耳25的一端还可选择焊接在内金属壳22的内表面，内壳防爆盖板29通过热熔材料2a连接在内壳容纳槽222内，内壳防爆盖板29封闭内壳通孔223。

内壳防爆盖板29通过热熔材料2a与内金属壳22连接，当电池发热，其内部会产生高压气体，电池温度上升至热熔材料2a的熔融温度范围内，热熔材料2a失去粘结能力，内壳防爆盖板29与内金属壳22脱离连接，内壳防爆盖板29与内金属壳22之间形成释放通道，高压气体能通过释放通道进行释放，防止电池着火或爆炸。

其中，需注意将负极极耳25和内壳通孔223错位设置，避免负极极耳25挡住内壳通孔223，另外，可在内金属壳22外部的端面上设置内壳容纳槽222，内壳防爆盖板29可设置在内壳容纳槽222内。

请参照图6，在本实施例中，在内金属壳22外侧远离第一开口的一端设置有内壳卡接部221，内壳卡接部221包括内侧的第一凸部和外侧的第一凹部，内侧的绝缘胶圈23包覆在内金属壳22内侧的非第一凸部区域，即如图6中，内金属壳22内侧的绝缘胶圈23从下往上延伸至与第一凸部接触便不再延伸，更加节省空间。

绝缘胶圈23上设置有胶圈卡接部232，胶圈卡接部232包括内侧的第二凸部和外侧的第二凹部，第二凸部卡接在第一凹部内，外金属壳21的边沿通过挤压形变卡接在第二凹部内。

通过设置内壳卡接部221，使得外金属壳21和绝缘胶圈23之间连接结构稳固，不易脱离。当电池内部发热膨胀至较大的程度时才能冲击外金属壳21和内金属壳22分离，在分离过程中，胶圈泄气口231连通内金属壳22的内腔和外部空间，使得能通过胶圈泄气口231释放高压气体，进而使得电池获得防爆的效果。

本实用新型的具有新型密封结构的卷绕电芯扣式电池的内部发热膨胀会使得内金属壳和绝缘胶圈一起相对外金属壳滑动，当滑动分离至设定程度时，能通过泄气部进行泄压，防止电池着火或爆炸。

另外，内金属壳内表面的绝缘胶圈能对内金属壳和叠片电芯进行隔离，使得内金属壳和叠片电芯之间形成绝缘。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。