一种带绝缘支撑件的纽扣电池的制作方法

1.本发明涉及一种电池技术领域，特别是涉及一种带绝缘支撑件的纽扣电池。


背景技术：

2.目前，纽扣电池是一种全金属壳密封电池，具有比能量高，循环使用次数多、存储时间长等优点，经常被用在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机、收音机、笔记本电脑以及各类电子小产品中。
3.现有技术的纽扣电池在金属外壳内部通常仅仅布置卷绕体，卷绕体包括正极片、负极片以及位于正极片和负极片之间的隔离膜，由于其轴心无支撑，在实际使用过程中纽扣电池的轴心处在受到内部或者外部的挤压时容易产生鼓包或者向内凹陷，鼓包会导致金属壳变薄甚至断裂，在上盖和下壳的连接处会开口，而向内凹陷会挤压到安装在其内部的卷绕体受到挤压，甚至使正极片和负极片穿透两者之间的隔离膜接触引起电池内部短路。当电池内部发生短路时，卷绕体会产生高热，造成部分电解液汽化，当内部压力足够大时就可能将纽扣电池的金属外壳撑破，甚至将电池温度提高到使材料燃烧并爆炸。


技术实现要素：

4.本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的，本发明的目的是提供一种结构简单、空间利用率高、提升电池容量、可以灵活设计产品和防止电池爆炸的带绝缘支撑件的纽扣电池。
5.本发明的一种带绝缘支撑件的纽扣电池，包括上盖、绝缘支撑件、卷绕体和下壳，其中所述上盖和所述下壳均由导电材料制成，所述下壳围设形成容纳所述卷绕体的密封腔，所述绝缘支撑件夹设于所述上盖和所述卷绕体之间，所述下壳的顶部与所述上盖的外周分别与所述绝缘支撑件外周的外侧和内侧可解除式密封卡接，所述绝缘支撑件的轴心可拆卸式插接于所述卷绕体的中央，所述卷绕体浸润有电解液，所述卷绕体的上端面上设置有第一极耳，所述卷绕体的下端面上设置有第二极耳，所述第一极耳的自由端与所述上盖的内壁固定，所述第二极耳的自由端与所述下壳的内壁固定。
6.本发明的一种带绝缘支撑件的纽扣电池还可以是：
7.所述绝缘支撑件包括绝缘盘，所述绝缘盘的外周分别与所述上盖的外周和所述下壳的顶部可解除式密封卡接，所述绝缘盘的轴心可拆卸式插接于所述卷绕体的中央。
8.所述绝缘盘的外周一体成型或固定有包覆所述上盖外周边缘的密封圈，所述密封圈的外侧与所述下壳的顶部可解除式密封卡接。
9.所述绝缘盘的轴心位置处一体成型或固定有绝缘柱，所述绝缘柱可拆卸式插接于所述卷绕体的中央，所述绝缘柱的底部与所述下壳可解除式相抵。
10.所述下壳在与所述绝缘支撑件的卡接位置处设置有内凹的卡槽，所述绝缘支撑件在所述卡槽的顶部位置处与所述下壳可解除式密封卡接。
11.所述卷绕体呈圆柱状，所述卷绕体包括正极片、负极片和隔离膜，所述正极片和所
述负极片交替层叠绕制形成圆柱状，所述隔离膜设置于所述正极片和所述负极片之间，所述第一极耳与所述正极片在所述卷绕体的上端面固定，所述第二极耳与所述负极片在所述卷绕体的下端面固定。
12.所述上盖设置有用于释放压力的压印，下凹或上凸的所述压印一体成型式固定于所述上盖。
13.所述压印是以所述上盖的轴心为圆心的圆环状。
14.所述绝缘支撑件在所述第一极耳的自由端对应位置处设置有第一通孔，所述第一极耳的自由端穿过所述第一通孔与所述上盖固定。
15.所述下壳的顶部可拆卸式固定设置有绝缘环。
16.本发明的一种带绝缘支撑件的纽扣电池，包括上盖、绝缘支撑件、卷绕体和下壳，其中所述上盖和所述下壳均由导电材料制成，所述下壳围设形成容纳所述卷绕体的密封腔，所述绝缘支撑件夹设于所述上盖和所述卷绕体之间，所述下壳的顶部与所述上盖的外周分别与所述绝缘支撑件外周的外侧和内侧可解除式密封卡接，所述绝缘支撑件的轴心可拆卸式插接于所述卷绕体的中央，所述卷绕体浸润有电解液，所述卷绕体的上端面上设置有第一极耳，所述卷绕体的下端面上设置有第二极耳，所述第一极耳的自由端与所述上盖的内壁固定，所述第二极耳的自由端与所述下壳的内壁固定。这样，将所述第一极耳和所述第二极耳分别连接于所述卷绕体的上端面和下端面上，先将所述第二极耳的自由端与所述下壳的内壁固定，之后将所述卷绕体容纳于所述下壳围设形成的所述密封腔内，通过所述卷绕体的体积计算出浸润所需要的所述电解液的量，从所述绝缘支撑件的插入位置处注入所述电解液，使所述电解液充分浸润到整个所述卷绕体，所述绝缘支撑件从所述卷绕体的上方浅插于所述卷绕体，同时所述第一极耳穿过所述绝缘支撑件与所述上盖的内壁固定，可以是所述第一极耳从所述绝缘支撑件的外周边缘穿过所述绝缘支撑件与所述上盖的内壁固定，也就是从所述绝缘支撑件的边缘绕过与所述上盖的内壁在任意位置固定，当所述第一极耳与所述上盖的内壁固定后，将所述上盖的外周与所述绝缘支撑件的外周卡接，使所述绝缘支撑件的外周包覆在所述上盖的外周，然后将所述上盖和所述绝缘支撑件一起插入所述卷绕体，所述绝缘支撑件的外周外侧与所述下壳的内壁可解除式密封卡接，完成整个纽扣电池的组装，这样直接将所述卷绕体装入所述下壳内，使所述密封腔的空间可以被最大限度的利用，纽扣电池的容量能得到大大的提升，所述卷绕体充分浸润所述电解液，所述电解液在所述密封腔内并无多余，进而不会对所述上盖和所述下壳产生任何腐蚀作用，并且整个金属外壳包括所述上盖和所述下壳都是直接与所述第一极耳和所述第二极耳连接，因此所述上盖和所述下壳均直接带电，客户可以将设备的取电结构的正负极设置在与所述上盖和所述下壳分别接触任意位置，因此设备可以设计得更加小型化。所述下壳的顶部与所述上盖的外周分别与所述绝缘支撑件外周的外侧和内侧可解除式密封卡接，可以使所述上盖和所述下壳绝缘，防止所述上盖和所述下壳直接接触引起短路，同时也对所述上盖和所述下壳之间的间隙位置进行密封固定的作用。本发明的一种带绝缘支撑件的纽扣电池，相对于现有技术的优点是：结构简单、空间利用率高、提升电池容量、可以灵活设计产品和防止电池爆炸。
附图说明
17.图1本发明一种带绝缘支撑件的纽扣电池结构爆炸图。
18.图2本发明一种带绝缘支撑件的纽扣电池俯视图。
19.图3本发明一种带绝缘支撑件的纽扣电池图2a-a剖视图。
20.图号说明
[0021]1…
上盖
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下壳
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绝缘环
[0022]4…
第一极耳
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5…
第二极耳
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翻边
[0023]7…
正极片
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隔离膜
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ9…
负极片
[0024]
10
…
下绝缘层
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11
…
卷绕体
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12
…
密封圈
[0025]
13
…
卡槽
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14
…
绝缘柱
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
15
…
绝缘盘
[0026]
16
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绝缘支撑件
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17
…
压印
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
18
…
第一通孔
[0027]
19
…
第二通孔
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
20
…
第一避让坑
具体实施方式
[0028]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“垂直”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]
下面结合附图的图1至图3对本发明的一种带绝缘支撑件的纽扣电池作进一步详细说明。
[0030]
本发明的一种带绝缘支撑件的纽扣电池，请参考图1至图3中相关各图，包括上盖1、绝缘支撑件16、卷绕体11和下壳2，其中所述上盖1和所述下壳2均由导电材料制成，所述下壳2围设形成容纳所述卷绕体11的密封腔，所述绝缘支撑件16夹设于所述上盖1和所述卷绕体11之间，所述下壳2的顶部与所述上盖1的外周分别与所述绝缘支撑件16外周的外侧和内侧可解除式密封卡接，所述绝缘支撑件16的轴心可拆卸式插接于所述卷绕体11的中央，所述卷绕体11浸润有电解液，所述卷绕体11的上端面上设置有第一极耳4，所述卷绕体11的下端面上设置有第二极耳5，所述第一极耳4的自由端与所述上盖1的内壁固定，所述第二极耳5的自由端与所述下壳2的内壁固定。这样，将所述第一极耳4和所述第二极耳5分别连接于所述卷绕体11的上端面和下端面上，先将所述第二极耳5的自由端与所述下壳2的内壁固定，之后将所述卷绕体11容纳于所述下壳2围设形成的所述密封腔内，通过所述卷绕体11的体积计算出浸润所需要的所述电解液的量，从所述绝缘支撑件16的插入位置处注入所述电解液，使所述电解液充分浸润到整个所述卷绕体11，所述绝缘支撑件16从所述卷绕体11的上方浅插于所述卷绕体11，同时所述第一极耳4穿过所述绝缘支撑件16与所述上盖1的内壁固定，可以是所述第一极耳4从所述绝缘支撑件16的外周边缘穿过所述绝缘支撑件16与所述上盖1的内壁固定，也就是从所述绝缘支撑件16的边缘绕过与所述上盖1的内壁在任意位置固定，当所述第一极耳4与所述上盖1的内壁固定后，将所述上盖1的外周与所述绝缘支撑件16的外周卡接，使所述绝缘支撑件16的外周包覆在所述上盖1的外周，然后将所述上盖1和所述绝缘支撑件16一起插入所述卷绕体11，所述绝缘支撑件16的外周外侧与所述下壳2
的内壁可解除式密封卡接，完成整个纽扣电池的组装，这样直接将所述卷绕体11装入所述下壳2内，使所述密封腔的空间可以被最大限度的利用，纽扣电池的容量能得到大大的提升，所述卷绕体11充分浸润所述电解液，所述电解液在所述密封腔内并无多余，进而不会对所述上盖1和所述下壳2产生任何腐蚀作用，并且整个金属外壳包括所述上盖1和所述下壳2都是直接与所述第一极耳4和所述第二极耳5连接，因此所述上盖1和所述下壳2均直接带电，客户可以将设备的取电结构的正负极设置在与所述上盖1和所述下壳2分别接触任意位置，因此设备可以设计得更加小型化。所述下壳2的顶部与所述上盖1的外周分别与所述绝缘支撑件16外周的外侧和内侧可解除式密封卡接，可以使所述上盖1和所述下壳2绝缘，防止所述上盖1和所述下壳2直接接触引起短路，同时也对所述上盖1和所述下壳2之间的间隙位置进行密封固定的作用。本发明的一种带绝缘支撑件的纽扣电池，相对于现有技术的优点是：结构简单、空间利用率高、提升电池容量、可以灵活设计产品和防止电池爆炸。
[0031]
本发明的一种带绝缘支撑件的纽扣电池，请参考图1至图3中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述绝缘支撑件16包括绝缘盘15，所述绝缘盘15的外周分别与所述上盖1的外周和所述下壳2的顶部可解除式密封卡接，所述绝缘盘15的轴心可拆卸式插接于所述卷绕体11的中央。这样，所述绝缘盘15的外周夹设于所述上盖1和所述下壳2之间，将所述上盖1和所述下壳2卡接位置处的缝隙填满，使所述上盖1和所述下壳2避免直接接触，在所述上盖1和所述第一极耳4固定、所述下壳2和所述第二极耳5固定后的使用过程中，所述上盖1和所述下壳2会分别带正电或负电，若两者直接接触加上所述卷绕体11的内部形成闭路电路而引起短路。进一步优选的技术方案为所述绝缘盘15的外周一体成型或固定有包覆所述上盖1外周边缘的密封圈12，所述密封圈12的外侧与所述下壳2的顶部可解除式密封卡接。这样，所述密封圈12将所述上盖1的外周边缘部分及其上下方可能与所述下壳2发生接触的部分都包覆住，完全隔离开所述上盖1和所述下壳2的可能接触部分，使纽扣电池的安全性更高，所述上盖1和所述下壳2完全杜绝接触的情况，避免纽扣电池因为外壳接触而发生短路引起危险。更进一步优选的技术方案为所述密封圈12采用硅胶，tpu等弹性体材料。这样，硅胶，tpu等弹性体材料因为不与任何物质发生反应，不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，耐磨、耐油，透明，弹性好，因此在日用品、体育用品、玩具、装饰材料等领域得到广泛应用，而采用硅胶、tpu等弹性体材料的所述密封圈12被夹设于所述上盖1和所述下壳2的卡接位置处，填满了所述上盖1和所述下壳2的缝隙，不但避免了所述电解液随着时间的增长而渗出纽扣电池，也使所述上盖1和所述下壳2的相对固定位置更加稳固。
[0032]
本发明的一种带绝缘支撑件的纽扣电池，请参考图1至图3中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述绝缘盘15的轴心位置处一体成型或固定有绝缘柱14，所述绝缘柱14可拆卸式插接于所述卷绕体11的中央，所述绝缘柱14的底部与所述下壳2可解除式相抵。这样，所述绝缘柱14延长了所述绝缘盘15的轴心位置，所述绝缘柱14的底部与所述下壳2可解除式相抵，进而所述绝缘柱14在所述绝缘盘15的轴心位置也就是纽扣电池的中心位置处纵向支撑所述上盖1和所述下壳2，为容纳在所述密封腔内的所述卷绕体11提供强有力的支撑点，使所述上盖1和所述下壳2的中央位置处的相对位置不容易发生凹陷而挤压到内部的所述卷绕体11。
[0033]
本发明的一种带绝缘支撑件的纽扣电池，请参考图1至图3中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述下壳2在与所述绝缘支撑件16的卡接位置处设置有内凹的
卡槽13，所述绝缘支撑件16在所述卡槽13的顶部位置处与所述下壳2可解除式密封卡接。这样，所述绝缘支撑件16的外周将所述上盖1的外周紧紧包覆住，所述卡槽13将所述绝缘支撑件16和所述上盖1紧紧卡接于所述卡槽13和所述下壳2的顶部边缘夹设的位置处，使所述绝缘支撑件16和所述上盖1一起保持稳定的固定位置，不会因为外部的受力位置和大小不同而发生偏移或倾斜。更进一步优选的技术方案为，所述下壳2的顶部边缘处设置有翻边6，所述翻边6向所述下壳2的轴心位置处翻折。这样，将所述上金属,1和所述绝缘支撑件16插接于所述卷绕体11后，对所述下壳2的顶部超出所述上盖1的边缘进行压合加工形成所述翻边6，所述翻边6和所述卡槽13形成的外凸状可以将所述上盖1和所述绝缘支撑件16的外周紧紧卡接于所述下壳2的顶部内壁上。
[0034]
本发明的一种带绝缘支撑件的纽扣电池，请参考图1至图3中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述卷绕体11呈圆柱状，所述卷绕体11包括正极片7、负极片9和隔离膜8，所述正极片7和所述负极片9交替层叠绕制形成圆柱状，所述隔离膜8设置于所述正极片7和所述负极片9之间，所述第一极耳4与所述正极片7在所述卷绕体11的上端面固定，所述第二极耳5与所述负极片9在所述卷绕体11的下端面固定。这样，所述卷绕体11呈圆柱状，使得所述卷绕体11所占有的空间小，节省了空间。所述卷绕体11由所述正极片7、所述隔离膜8和所述负极片9卷绕形成，所述隔离膜8是为了防止所述正极片7和所述负极片9接触而短路的作用。所述第一极耳4连接于所述正极片7上，所述第二极耳5连接于所述负极片9上，具体位置可以根据实际情况进行设置。所述绝缘支撑件16插设在所述卷绕体11的轴心位置处，即所述正极片7、所述负极片9和所述隔离膜8以所述绝缘支撑件16为轴心层叠卷绕，所述绝缘支撑件16增加所述卷绕体11的径向支撑力，而所述正极片7通常采用铝片，所述负极片9通常采用镍或者铜，所述负极片9具有嵌入和脱出锂离子的功能，所述隔离膜8为具有电子绝缘性质但能够对离子导通的多孔塑料片，将所述第一极耳4与所述正极片7在所述卷绕体11的上端面固定，所述第二极耳5与所述负极片9在所述卷绕体11的下端面固定，这样所述第一极耳4的自由端与所述上盖1的内壁固定，所述第二极耳5的自由端与所述下壳2的内壁固定，使用过程中所述上盖1即为正极，所述下壳2即为负极。当然还可以是所述第一极耳4与所述负极片9在所述卷绕体11的上端面固定，所述第二极耳5与所述正极片7在所述卷绕体11的下端面固定，所述第一极耳4的自由端与所述上盖1的内壁固定，所述第二极耳5的自由端与所述下壳2的内壁固定，使用过程中所述上盖1即为负极，所述下壳2即为正极。因为所述正极片7和所述负极片9均是绕轴心层叠卷绕而成，因此可以将所述正极片7和所述负极片9随意在所述卷绕体11的上端面和下端面引出，进而随意布置纽扣电池的正负极，达到方便客户设置设备的正负极使纽扣电池的使用更加方便简洁。
[0035]
本发明的一种带绝缘支撑件的纽扣电池，请参考图1至图3中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述卷绕体11与所述下壳2夹设有所述下绝缘层10。这样，所述第二极耳5的自由端穿过所述下绝缘层10与所述下壳2的内壁固定，可以是所述第二极耳5的自由端从所述下绝缘层10的外周边缘穿过所述下绝缘层10与所述下壳2的内壁固定，也就是所述第二极耳5的自由端从所述下绝缘层10的边缘绕过与所述下壳2的内壁在任意位置固定，当所述第二极耳5与所述下壳2连接时，所述下壳2可以是负极也可以是正极，若下壳2是负极时，可以进一步防止所述卷绕体11内部的所述正极片7与所述下壳2发生电连接，进而引起短路，反之若下壳2是正极时，可以进一步防止所述卷绕体11内部的所述负极片9
与所述下壳2发生电连接进而引起短路。进一步优选的技术方案为所述下绝缘层10在所述第二极耳5的自由端对应位置处设置有第二通孔19，所述第二极耳5的自由端穿过所述第二通孔19与所述下壳2固定。这样，所述第二极耳5的自由端先穿过所述第二通孔19，所述第二通孔19对所述第二极耳5的位置进行进一步限定，防止所述第二极耳5的自由端在使用过程中发生位移或者反复弯折而断裂。更进一步优选的技术方案为所述下绝缘层10的下表面设置有第二避让坑，所述第二极耳5的自由端穿过所述第二通孔19与所述第二避让坑紧密贴合。这样，所述第二避让坑对所述第二极耳5的自由端进行进一步限定，使所述第二极耳5的自由端在穿过所述第二通孔19后的部分被完全固定在所述第二避让坑内，使所述第二极耳5的整体部分不会在使用过程中发生位移或者反复弯折，保证了所述第二极耳5分别与所述卷绕体11和所述下壳2在使用过程中始终保持有效电连接。
[0036]
本发明的一种带绝缘支撑件的纽扣电池，请参考图1至图3中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述上盖1设置有用于释放压力的压印17，下凹或上凸的所述压印17一体成型式固定于所述上盖1。这样，使用冲压工艺使所述压印17的厚度和所述上盖1的厚度保持一致，所述压印17的纵截面与所述上盖1的纵截面在两者的连接处错位，即所述压印17和所述上盖1的连接处厚度变薄，能承受的单位面积载荷减小，当纽扣电池发生故障导致电池内部短路或者外部短路时，而电子组件没有切断回路比如所述隔离膜8在电池内部温度过高时未自动关闭细孔，进而引起部分所述电解液汽化，将所述上盖1和所述下壳2撑起并外凸，当内部气压达到所述压印17和所述上盖1连接处所能承受的最大压强时，所述压印17和所述上盖1的连接处一定会优先自动断开释放压力，防止电池爆炸。进一步优选的技术方案为所述压印17是以所述上盖1的轴心为圆心的圆环状。这样，当纽扣电池内部发生短路而使所述上盖1被撑起外凸时，内部气体压力达到所述压印17与所述上盖1的连接处所能承受的最大压力时，所述压印17的断开处也是以所述上盖1的轴心为圆心的圆环状，使所述压印17内侧断裂的所述上盖1受力均衡，避免所述上盖1在断裂时因为受力不均而发生不规则的断裂端面而影响到使用纽扣电池的外部设备。
[0037]
本发明的一种带绝缘支撑件的纽扣电池，请参考图1至图3中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述绝缘支撑件16在所述第一极耳4的自由端对应位置处设置有第一通孔18，所述第一极耳4的自由端穿过所述第一通孔18与所述上盖1固定。这样，所述第一极耳4的自由端先穿过所述第一通孔18，所述第一通孔18对所述第一极耳4的位置进行进一步限定，防止所述第一极耳4的自由端在使用过程中发生位移或者反复弯折而断裂。进一步优选的技术方案为所述绝缘支撑件16的上表面设置有第一避让坑20，所述第一极耳4的自由端穿过所述第一通孔18与所述第一避让坑20紧密贴合。这样，所述第一避让坑20对所述第一极耳4的自由端进行进一步限定，使所述第一极耳4的自由端在穿过所述第一通孔18后的部分被完全固定在所述第一避让坑20内，使所述第一极耳4的整体部分不会在使用过程中发生位移或者反复弯折，保证了所述第一极耳4分别与所述卷绕体11和所述上盖1在使用过程中始终保持有效电连接。
[0038]
本发明的一种带绝缘支撑件的纽扣电池，请参考图1至图3中相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述下壳2的顶部可拆卸式固定设置有绝缘环3。这样，最后将防止使用纽扣电池的设备在与电池连接后所述上盖1和所述下壳2发生电连接而引起电池外部的短路情况发生。
[0039]
上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。